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济南高考化学培优易错 难题(含解析 ) 之化学反应与能量 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； (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 2六氟磷酸锂 (LiPF6)极易溶于水，可溶于醇等有机溶剂，常作锂离子电池的电解质某工 氟磷灰石 Ca5(PO4)3F为主要原料，制备六氟磷酸锂的流程如下： 已知： HF的熔点为 -83 ，沸点为 19.5 回答下列问题： (1)粉碎氟磷灰石的目的是_ (2)特制容器不能用玻璃容器，原因是_(用文字叙述 ) (3)沸腾炉中产生固液混合物，该混合物中含有CaSO4和_(除硫酸外 ) (4)制备白磷 (P4)中产生 SiF4和一种还原性气体，制备白磷的化学方程式为_ (5)尾气中 PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成两种盐，写出发生反应的离子方程式： _ (6)如果 42.5kgLiCl参与反应，理论上可制备_kgLiPF6 【答案】增大接触面积，加快反应速率 HF能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应 H3PO4 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4 +30CO PCl5+8OH-=PO43-+5Cl - +4H2O 152 【解析】 【分析】 氟磷灰石粉碎后，加入浓硫酸加热的条件下发生Ca5PO43F+5H2SO4=HF +3H3PO4+5CaSO 4， 气体 A 为 HF，液化后， HF 能与二氧化硅反应，不能在玻璃仪器中反应，需在特制容器中 与 LiCl 反应；氟磷灰石与焦炭、石英砂在1500 发生 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4 +30CO，白磷与氯气点燃的条件下生成 三氯化磷与五氯化磷的混合物，再与LiCl反应生成LiPF6和 HCl。

【详解】 (1)粉碎氟磷灰石，导致固体颗粒小，接触面积增大，其目的为增大接触面积，加快反应速 率； (2)生成的气体为HF，HF 能与玻璃或陶瓷仪器中的二氧化硅反应，故需在特制容器反应； (3)根据反应的方程式，混合物中含有CaSO4和 H3PO4； (4) 制备白磷(P4)中产生SiF4和一种还原性气体CO，反应的方程式为 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C20CuSiO3+3P4+SiF4 +30CO； (5)尾气中 PCl5用足量的烧碱溶液吸收生成磷酸钠和氯化钠，离子方程式为PCl5+8OH-=PO4 3- +5Cl -+4H 2 O； (6)LiCl+6HF+PCl5=LiPF6+6HCl，42.5kgLiCl 的物质的量为1000mol ，理论生成1000molLiPF6， 质量为 152kg 31以 2 CO和 3 NH为原料合成尿素是利用 2 CO的成功范例在尿素合成塔中的主要反 应可表示如下： 反应： 3224 2NHgCOgNH COONHs? 1 HV 反应： 24222 NH COONHsCO(NH )sH O g? 2 H72.49kJ / molVn 总反应： 322222NHgCOgCO(NH )sH O g?3 H86.98kJ / molVn 请回答下列问题： 反应的 1 HV_。

在_(填“高温”或“低温”)情况下有利于反应的自发进行 2氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、 镉、砷元素分别以 2 34 Zn(NH)、 2 34 Cu(NH)、 2 3 4 Cd(NH)、 2 5 AsCl的形式存在 “ 溶浸 ” 中 ZnO发生反应的离子方程式为 _ 锌浸出率与温度的关系如图所示，分析30n时锌浸出率最高的原因为 _ “滤渣3”的主要成分为_ 【答案】159.47 kJ / moln高温 2 324342 ZnO2NH ? H O2NHZn(NH)3H O 低于30时，溶浸反应速率随温度升高而增大；超过30，氨气逸出导致溶浸反应速率 下降Cu、Cd 【解析】 【分析】 （1）依据热化学方程式和盖斯定律计算分析； 依据反应自发进行的判断依据是 H-TS0 分析； 2依据流程图可知，“ 溶浸 ” 中 ZnO 发生反应生成 2 34 Zn(NH)； 低于30时，浸出反应速率随温度的升高而增大；超过 30时，氨气逸出导致浸出反 应速率下降； 依据流程图可知，“ 滤渣 3” 的主要成分为锌发生置换反应的产物 【详解】 反应 ：2NH 32gCOg ? NH 2COONH4s?H1； 反应 ：NH 2COONH4s ?222 CO NHsH O g?H2=+72.49KJ/mol ； 总反应： 2NH3（g）+CO2（g） 222 CO NHsH O g?H3=-86.98KJ/mol ；根据盖 斯定律，总反应 - 反应 II，得到反应I，则 ?H1=-86.98KJ/mol - （+72.49KJ/mol ）=-159.47 KJ/mol ； 故答案为： -159.47 KJ/mol ； 反应 ： NH 2COONH4 s ? 222 CO NHsH O g?H2=+72.49KJ/mol ，反应 ?H 0，?S 0，满足反应自发进行的判断依据是?H-T?SAC 【解析】 【分析】 已知金属活动性：ZnFeSn，则 A 发生化学腐蚀，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气， B中 Fe为负极， Sn为正极， Fe被腐蚀， C中 Zn 为负极， Fe为正极， Fe被保护，以此解 答。

【详解】 (1)铁与硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H +=Fe2+H2； (2)Fe 比 Sn活泼，则B 中 Fe为负极， Sn为正极，负极发生Fe2e = Fe 2+；Zn 比 Fe活 泼，则 C中 Fe 为正极， Zn 为负极，正极反应式为2H 2e=H 2，电子从负极即Zn 极流 出； (3)A 发生化学腐蚀；B中 Fe为负极， Sn为正极， Fe被腐蚀； C中 Zn 为负极， Fe 为正极， Fe 被保护， Zn 被腐蚀，则A、 B、C 中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是BA C， 12 （1）依据反应： 2Ag (aq) Cu(s)? Cu 2(aq)2Ag(s)设计的原电池如下图甲所示 电极 X的材料是 _；Y溶液可以是 _； 银电极上发生的电极反应式是_ 在电池放电过程中，盛有饱和 KCl琼脂溶胶的盐桥中，向CuSO4溶液一端扩散的离子是 _（填离子符号） （2）金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，可以采用电化学手段进行防腐 炒菜的铁锅未及时清洗容易生锈写出铁锅生锈过程的正极反应式 _ 为了减缓某水库铁闸门被腐蚀的速率，可以采用下图乙所示的方案，其中焊接在铁闸门 上的固体材料R 可以采用 _（填写字母序号）。

A铜 B 钠 C锌 D 石墨 图丙所示方案也可以减缓铁闸门的腐蚀速率，则铁闸门应连接直流电源的_极 （3）蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应 是： NiO2 + Fe + 2H 2O垐 垐?噲垐? 放电 充电 Fe(OH)2 + Ni(OH)2 若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是_（填序号） ANiO2 BFe C Fe(OH)2 D Ni(OH)2 该电池放电时，正极附近溶液的 PH_（填增大、减小、不变） 充电时该电池阳极的电极反应式_ 【答案】 Cu AgNO3 Ag e Ag Cl - O 22H2O4e =4OH C 负 A 增大 Ni(OH) 2- 2e-+2OH -=NiO2+2H2O 【解析】 【分析】 （1）由反应方程式可知，该原电池的电极反应式为：正极：2Ag+2e-2Ag，负极： Cu-2e- Cu2+，所以 X极的材料应为 Cu，电解质溶液Y应为 AgNO3溶液，外电路中的电子从 Cu 极流向 Ag 极盐桥中的K +移向正极（ Ag 极）； NO3-移向负极（ Cu 极），以此解答 （2）生铁的吸氧腐蚀中，负极上铁失电子发生氧化反应，正极上是氧气得电子的还原反 应； 原电池的负极金属易被腐蚀，根据原电池的工作原理来回答； 在电解池的阴极上的金属被保护，根据电解池的工作原理来回答； （3）依据电池反应分析，充电为电解池，放电为原电池；放电过程中原电池的负极上失 电子发生氧化反应，正极上发生还原反应； 放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2； 放电时正极发生还原反应，正极反应式为：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，充电时该 电极发生氧化反应，是该电极反应的逆反应 【详解】 （1）由反应 “2Ag +（ aq）+Cu（s） Cu2+（aq）+2Ag（ s）” 可知，在反应中， Cu被氧 化，失电子，应为原电池的负极，Ag+在正极上得电子被还原，电解质溶液为AgNO3 ， 故答案为： Cu；AgNO3； 正极为活泼性较Cu弱的 Ag，Ag+在正极上得电子被还原，电极反应为Ag+e=Ag，故答案 为： Ag+e- =Ag； 盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，Cl-移向负极向CuSO 4溶液一端扩散，故答 案为： Cl-； （2）炒过菜的铁锅未及时清洗容易发生电化学腐蚀而生锈，在铁的吸氧腐蚀中，负极上 铁失电子发生氧化反应，Fe=Fe 2+2e-，正极上是氧气得电子的还原反应， O2+2H2O+4e-=4OH- ，故答案为： O2+2H2O+4e-=4OH-； 为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以让金属铁做原电池的正极，其中焊接在铁 闸门上的固体材料R 可以是比金属铁的活泼性强的金属，钾钙钠都不能做电极材料，故答 案为： C； 电解池的阴极上的金属被保护，为降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流 电源的负极，故答案为：负； （3）根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价 变化，可判断该电池负极发生反应。