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1、精选高考化学易错题专题复习化学能与电能(1)一、化学能与电能1 亚硝酰氯NOCl 可用于合成清洁剂等。它可用Cl2 与 NO 在常温常压下合成：它的熔点为-64.5，沸点为 -5.5，常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。 请按要求回答下列相关问题：(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO 的离子方程式为：(2)制备 NOCl 的装置如下图所示，连接顺序为:a _ 。( 按气流自左向右方向，用小写字母表示)。装置 A 和 B 作用是干燥NO 和 Cl2， _ 。装置 D 的作用是 _ 。装置 E 中 NOCl 发生反应的化学方程式为 _。(3)工业生产过程中NO 尾气处理方法有多种，其中间接电化学
2、法，其原理如图所示：该过程中阴极的电极反应式为： _ 。【答案】 3Fe+8H+32+2+2NO=3Fe +2NO +4H O e f c bd或 f e c bd观察气泡调节气体流速防止E中水蒸气进入FNOCl的水解NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2，引起+H O2HSO+= S O2+ 2H O+2e +2H3242【解析】【分析】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水；（2）将氯气和NO 干燥后在装置F 中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、 NO 以及NOCl 均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，注意NOCl遇水易水解。（3）由间接电化学法示意图可知，阴
3、极上HSO3放电生成S2O4 2， S2O42 在吸收塔中将NO 还原为 N2。【详解】（1）过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为+32+2+32+23Fe+8H +2NO=3Fe +2NO +4H O，故答案为3Fe+8H +2NO =3Fe +2NO +4H O；（2）将氯气和NO 干燥后在装置F 中发生反应，在冰盐中冷凝收集NOCl，氯气、NO 以及NOCl 均不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收，气处理装置之间需加一个干燥装置，故答案为NOCl 遇水易水解，故在收集装置和尾e f （或 f e） c b d； 装置 A 和 B 作用是除干燥 NO、 Cl2
4、 外，另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生，故答案为观察气泡调节气体流速； NOCl 遇水易水解，装置D 中氯化钙做干燥剂，吸收水蒸气，防止器 F 中，引起 NOCl 的水解，故答案为防止E 中水蒸气进入F，引起E 中水蒸气进入反应 NOCl 的水解； 装置 E 的目的吸收尾气，防止污染环境，NOCl 与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、 NaNO2和 H2O，反应的化学方程式为 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O，故答案为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O；（3）由间接电化学法示意图可知，阴极上HSO3放电生成S2O4 2， S2O42 在吸收塔中将N
5、O 还原为 N2，阴极的电极反应式为2HSO3+2e+2H+= S2O42+ 2H2O，故答案为2HSO3+2e+2H+= S2 O42+ 2H2O。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价，侧重考查分析问题和解决问题的能力，注意化学方程式的书写和排列实验先后顺序的方法，掌握电极反应式的书写方法是解答关键，2 为探究 Ag+与 Fe3+氧化性的相关问题，某小组同学进行如下实验：已知：相关物质的溶解度（20） AgCl：1 5 10- 4gAg2SO4： 0 796 g（1）甲同学的实验如下：序号操作现象将 2 mL 1 mol/ L AgNO3 溶液加产生白色沉淀，随后有黑色固体产生入到 1
6、mL 1 mol / L FeSO4 溶液中实验取上层清液，滴加KSCN 溶液溶液变红注：经检验黑色固体为Ag 白色沉淀的化学式是_ 。 甲同学得出Ag+ 氧化了 Fe2+的依据是 _。（2）乙同学为探究Ag+和 Fe2+反应的程度，进行实验。a按右图连接装置并加入药品（盐桥中的物质不参与反应），发现电压表指针偏移。偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，指针偏移减小。随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2( SO4) 3 溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小回到零点逆向偏移。 a 中甲烧杯里的电极反应式是_。 b 中电压表指针逆向偏移后，银为 _极（填“正”或“负”）。 由实验
7、得出 Ag+ 和 Fe2+ 反应的离子方程式是 _。（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：序号操作现象将 2 mL 2 mol/ L Fe( NO3) 3 溶液加入有银镜的试管实验中银镜消失实验将 2mL1 mol/ L Fe24 3溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失( SO )实验将 2mL 2 mol/ L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验 _ （填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了 Ag，理由是_ 。用化学反应原理解释实验与的现象有所不同的原因：_。【答案】 Ag2 4有黑色固体（ Ag ）生成，加入KSCN 溶液后变红2+ e- Fe3+SOFe负2
8、+ Ag+3+ Ag 不能因为 Fe( NO33溶液呈酸性，酸性条件下NO3- 也可能氧化 AgFeFe)溶液中存在平衡：Fe3+ AgFe2 + Ag+，且 AgCl 比 Ag2 4-比 SO42- 更有SO溶解度更小， Cl利于降低Ag+浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。【解析】【分析】【详解】（ 1）将 2mL 1mol / L AgNO3 溶液加入到 1mL 1mol/ L FeSO4 溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀，银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为 Fe3+，银离子被还原为黑色固体金属单质银；取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有
9、铁离子生成；上述分析可知白色沉淀为硫酸银，它的化学式是 Ag2SO4，故答案为 Ag2SO4；甲同学得出 Ag+氧化了 Fe2+的依据是实验现象中，银离子被还原为黑色固体金属单质银，取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成，故答案为有黑色固体（Ag）生成，加入KSCN溶液后变红；（ 2）实验过程中电压表指针偏移，偏移的方向表明：电子由石墨经导线流向银，依据原电池原理可知银做原电池正极，石墨做原电池负极，负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子， a 中甲烧杯里的电极反应式是 Fe2+- e- =Fe3+；故答案为 Fe2+- e-=Fe3+；随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe
10、2（SO4） 3 溶液，和乙池组成原电池，发现电压表指针的变化依次为，偏移减小回到零点逆向偏移，依据电子流向可知乙池中银做原电池负极，发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子；故答案为负；由实验现象得出，Ag+和 Fe2+反应生成铁离子和金属银，反应的离子方程式是Fe2 +Ag+Fe3+Ag；故答案为Fe2+Ag+Fe3+Ag；（ 3）将 2mL 2mol / L Fe（ NO3） 3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银杯氧化，可能是溶液中铁离子的氧化性，也可能是铁离子水解显酸性的溶液中，硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性，稀硝酸溶解银，所以实验不能证明3+氧化了 Ag，故答案为不Fe能；因
11、为 Fe（ NO3） 3 溶液呈酸性，酸性条件下NO3- 也可能氧化Ag；将 2mL1mol / L Fe2（ SO4） 3 溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失说明部分溶解，将 2mL 2mol / L FeCl3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银溶解完全，依据上述现象可知，溶液中存在平衡： Fe3+AgFe2+Ag+，且 AgCl 比 Ag24-比 SO42 -SO 溶解度更小，Cl更有利于降低Ag+浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大，故答案为溶液中存在平衡： Fe3+AgFe2+Ag+，且 AgCl 比 Ag2 4-比 SO42 - 更有利于降低 Ag+SO 溶解度更小，Cl浓度，所以实验比实验正向进行的程度更大。3 甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1mol/L的Fe NO33()溶液 (pH=2) ，发现银镜部分溶解，和大家一起分析原因：甲同学认为： Fe3+具有氧化性，能够溶解单质Ag。乙同学认为： Fe( NO3) 3 溶液显酸性，该条件下NO3也能氧化单质Ag。
