化学化学反应与能量的专项培优易错试卷练习题及答案解析

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1、化学 化学反应与能量的专项培优易错试卷练习题及答案解析 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的 Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下： (1)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷 淋)，其目的是 _；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是 _(填化学式 )。 (2)该工艺需控制NO 和 NO2物质的量之比接近11。 若排放的尾气中NO含量升高，则NO 和 NO2物质的量之比_；若产品Ca(NO2)2中 Ca(NO3)3含量升高，则NO 和 NO2物质的量之比 _。（填写序

2、号） 11 11 11 无法判断 (3)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，据此 信息，某同学所写的反应离子方程式为2NO2 2H=NO 2NO H2O，你同意吗？ _（填“同意”或“不同意“），如不同意，请说明你的理由 _ 。 【答案】使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 不同意二氧化氮能与水会 发生反应，产物中不可能生成二氧化氮 【解析】 【分析】 由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气 (含NO、NO2)反应，生成 Ca(NO2)2，过量的石灰乳 以滤渣存在，碱性溶液中尾气处理较好； (1)使尾气中 NO、NO2与石灰乳充分接触；滤渣的主

3、要成分是Ca(OH)2； (2)若 n(NO)：n(NO2)1：1，则一氧化氮过量，若1：1，则二氧化氮过量； (3)二氧化氮能与水会发生反应，据此分析解答。 【详解】 由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO2)反应，生成Ca(NO2)2，过量的石灰乳 以滤渣存在， (1)使尾气中 NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2被充分吸收，滤渣主要成分是 Ca(OH)2； (2)若 n(NO)：n(NO2)1：1，则一氧化氮过量，排放气体中NO 含量升高，若n(NO)：n(NO2) 1：1，则二氧化氮过量，二氧化氮可与石灰乳反应生成Ca(NO3)2，产品中 Ca(NO3)2含量 升高；

4、 (3)若离子方程式为2NO2 2H=NO 2 NO H2O，二氧化氮能与水会发生反应，产物中 不可能生成二氧化氮，则不同意该同学书写的离子反应方程式。 2阅读下列材料，并完成相应填空 钯（ Pd）是一种不活泼金属，性质与铂相似。在科研和工业生产中，含钯催化剂不仅用途 广泛，且用量大，因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。已知废催化剂的主要成 分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌。工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。 （1）气体 I 的化学式为 _，酸溶 I 的目的是 _。 （2）王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，其体积比为_。残渣与王水发生的 反应有： a. Pd + HCl + HNO

5、3 b. _（写出化学方程式并配平）。 （3）若用足量的烧碱吸收气体II，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、 _、_、_。 （4）写出用NaHCO3调节 pH 值时发生反应的离子方程式：_。使用甲醛还原钯的 化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_。 （5）操作 I 的名称是 _，溶液 I 可能含有的有机离子为_。 （6）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700下进行灼烧，同时不断通入空 气，其目的是 _。 【答案】 H2 除去铁、锌等杂质 1: 3 C+4HNO3 CO2+ 4NO2+ 2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3 - +

6、H + =H 2O + CO2 酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化过滤 HCOO -（甲酸 根离子）除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗（必须涉及炭的除去） 【解析】 【分析】 酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气，过滤出的残渣用王水溶解，然后通过碳酸氢钠调节 pH，最后通过甲醛还原得到金属钯，据此解答。 【详解】 ( 1) 铁和锌能与盐酸反应产生氢气；废催化剂的主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、 锌，而实验的目的是从废催化剂中提取钯，所以酸溶I 的目的是除去铁、锌等杂质； ( 2) 王水是浓硝酸与盐酸按体积比1：3 的混合物，浓硝酸具有氧化性，能将碳氧化生成二 氧化碳，本身被还原成一氧化氮，反应的

7、方程式为：C+4HNO3CO2+ 4NO2+ 2H2 O； ( 3) 氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O， 2NaOH+CO2 =Na 2CO3 +H 2O，同时氢氧化钠过量，所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式： NaOH、NaNO3、 NaNO2、Na2CO3； ( 4) NaHCO3能和盐酸发生反应，离子方程式为： HCO3 - +H + H 2O+CO2，甲醛具有还原性， 酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化； ( 5) 金属钯不溶于水，利用过滤的方法分离，甲醛会被硝酸氧化生成甲酸，所以溶液I 可能 含有的有机离子为HCOO -； ( 6

8、) 由于废催化剂中的含有活性炭，不断通入空气，能除去活性炭，同时减少王水的消耗。 3从本质入手看物质及其能量的变化，可以让我们更加深入的去理解所学知识的内涵及外 延应用。对于原电池这部分知识也是如此，如图是原电池的基本构造模型： （1）若 a和 b 的电极材料为Al 或 Mg。 若 c 为稀 NaOH 溶液时，则a 的电极材料为 _，该极电极方程式为_。 若 c 为稀 H2SO4时，则 a 的电极材料为 _，该极电极方程式为 _。 （2）对于原电池的应用，以下说法正确的是_。 A选择构成原电池两极材料时，必须选择活泼性不同的两种金属材料 B构成原电池时，负极材料的活泼性一定比正极材料的强 C构

9、成原电池时，作为负极材料的金属受到保护 D从能量转化角度去看，如图的氧化还原反应能量变化曲线，则不能够设计原电池 【答案】 Al Al-3e-+4OH -=AlO2-+2H2O Mg Mg-2e-=Mg2+ D 【解析】 【分析】 (1)原电池中电极由负极经导线流向正极，所以a 为负极发生氧化反应，b 为正极发生还原 反应。 【详解】 (1)若 c 为稀 NaOH 溶液时，电池总反应应为2Al+2H2O+2OH -=2AlO2-+3H2，Al 被氧化做 负极，即a 的电极材料为Al，该电极方程式为Al-3e-+4OH-=AlO2 -+2H2 O； 若 c 为稀 H2SO4时， Mg 比 Al

10、活泼，所以电池总反应式为 Mg+2H +=Mg2+H2， Mg 被氧 化做负极，即a 的电极材料为Mg，电极方程式为：Mg-2e -=Mg2+； (2)A构成原电池两极材料不一定选择活泼性不同的两种金属材料，可以是活泼性相同的 Pt 电极、也可以是非金属材料，如燃料原电池的两极材料常选择石墨电极，故A 错误； B碱性原电池中，作为负极的材料的活泼性不一定比正极材料的强，如Al-Mg-NaOH 原电 池中，活泼金属Mg 作正极， Al 作负极，故B 错误； C原电池中正极发生得到电子的还原反应，所以作为正极材料的金属受到保护，而负极材 料的金属会加速腐蚀，故C错误； D原电池中发生氧化还原反应，

11、会以电能的形式放出能量，所以一般为放热的氧化还原 反应，而图示反应为吸热反应，所以从能量转化角度看，一般不设计成原电池或不能够设 计原电池，故D 正确； 综上所述选D。 【点睛】 构成原电池的两个电极中并不是较为活泼的金属一定就会做负极，要结合具体的环境去判 断发生的总反应，再判断正负极。 4根据如图所示电化学实验装置图，回答有关问题。 (1)若只闭合 S1，该装置属于 _，能量转化形式为_，锌极作 _极。 (2)若只闭合 S2，该装置属于 _，能量转化形式为_，锌极上的电极反应式为 _。 (3)若只闭合 S3，该装置属于 _，铜极作 _极，锌极上的电极反应式为 _，总反应的化学方程式为_。

12、【答案】原电池化学能转化为电能负电解池电能转化为化学能 -2+ Zn-2e =Zn 电解池阳 2 +- 2H +2e =H 2442 通电 Cu+HSOCuSO+H 【解析】 【分析】 原电池是将化学能转化为电能，较活泼金属作负极，发生氧化反应，正极发生还原反应； 电解池是将电能转化为化学能，需要外接电源，与电源正极相连的为阳极，阳极发生氧化 反应，阴极发生还原反应，据此解答。 【详解】 (1)若只闭合 S1，没有外接电源，则Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，该装置将化学能转化为电 能，较活泼的锌作负极。 答案为：原电池；化学能转化为电能；负。 (2)若只闭合 S2，装置中有外接电源，该装置为电解

13、池，将电能转为化学能，与电源正极相 连的锌极作阳极，发生氧化反应，电极反应为Zn-2e-=Zn2+。 答案为：电解池；电能转化为化学能；Zn-2e-=Zn2+。 (3)若只闭合 S3，该装置为电解池，与电源正极相连的铜极作阳极，电极反应式为：Cu-2e- =Cu 2+；锌为阴极，电极反应式为： 2H+2e-=H2, 总反应式为： Cu+H2SO4 通电 CuSO4+H2 。 答案为：电解池；阳；2H+2e-=H2；Cu+H2SO4 通电 CuSO4+H2。 【点睛】 有外接电源的是电解池，没有外接电源的是原电池，原电池里负极发生氧化反应，电解池 里阳极发生氧化反应。 5为探究原电池和电解池的工

14、作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。 （1）甲装置中，a 电极的反应式为_。 （2）乙装置中，阴极区产物为_。 （3）丙装置是一种家用84 消毒液（ NaClO）发生器。外接电源a 为_ (填“ 正” 或“ 负”) 极，该装置内发生反应的化学方程式为_、_。 （4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量 之比为 _ (不考虑气体的溶解 )。 （5）某工厂采用电解法处理含Cr2O72-的废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽内盛放含 铬废水， Cr2O72-被还原成为Cr3+，Cr3在阴极区生成 Cr(OH)3沉淀除去，工作原理如图。 写出电解时阴极

15、的电极反应式_。 写出 Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式 _。 【答案】 H2-2e-+2OH -=2H2O 氢氧化钠和氢气 负 2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+H2 +Cl2 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3:4 2H +2e-=H2 Cr 2O7 2-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 【解析】 【分析】 甲装置：该装置为氢氧燃料电池，氢气被氧化作负极，氧气被还原做作正极； 乙装置：该装置为电解池，与正极相连的一极为阳极发生氧化反应，与负极相连的为阴极 发生还原反应； 丙装置：该装置为电解池，电解饱和食盐水时阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧根，要 制备次氯酸钠所以需要氯气到阴极与氢氧根反应，所以下端为阳极产生氯气； (5)B 电极生成氢气，说明该电极发生还原反应为阴极，氢离子放电生成氢气，导致阴极区 pH 变大； A 电极为阳极，铁为电极材料，则铁被氧化生成Fe 2+，继而将 Cr2O72-还原成为 Cr3