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文檔簡介
1、高考化學(xué)復(fù)習(xí)化學(xué)能與電能專項易錯題附詳細答案一、化學(xué)能與電能1 某實驗小組對fecl3 分別與 na2so3、 nahso3 的反應(yīng)進行探究。(甲同學(xué)的實驗)裝置編號試劑 x實驗現(xiàn)象閉合開關(guān)后靈敏電流計指ina2so3 溶液( ph9)針發(fā)生偏轉(zhuǎn)ii閉合開關(guān)后靈敏電流計指nahso3 溶液( ph5)針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)(1)怎樣配制 fecl溶液?3_ 。(2)甲同學(xué)探究實驗i 的電極產(chǎn)物。取少量 na2so3溶液電極附近的混合液,加入_ ,產(chǎn)生白色沉淀,證明產(chǎn)生了 so42-。該同學(xué)又設(shè)計實驗探究另一電極的產(chǎn)物,其實驗方案為_ 。(3)實驗 i 中負極的電極反應(yīng)式為_ 。乙同學(xué)進一步探究fecl3
2、 溶液與nahso3 溶液能否發(fā)生反應(yīng),設(shè)計、完成實驗并記錄如下:裝置編號反應(yīng)時間實驗現(xiàn)象01 min產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出iii130 min沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?,之后幾乎無色與空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,30 min 后隨后逐漸變?yōu)闇\橙色(4)乙同學(xué)認為刺激性氣味氣體的產(chǎn)生原因有兩種可能,用離子方程式表示的可能原因。 fe3+ 3hso- 垐 ?fe(oh);3噲 ?33so2 _ 。(5)查閱資料:溶液中fe3+、 so32-、oh 三種微粒會形成紅色配合物并存在如下轉(zhuǎn)化:+4垐 ?+5o 2fe2+2-hofe s o 2 噲 ? hofe
3、o s o2+so4從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡兩個角度解釋130 min 的實驗現(xiàn)象:_ 。(實驗反思)(6)分別對比 i 和 ii、 ii 和 iii, fecl 能否與 na so 或 nahso 發(fā)生氧化還原反應(yīng)和3233_ 有關(guān)(寫出兩條)?!敬鸢浮繉?fecl3溶于濃鹽酸,再稀釋至指定濃度足量鹽酸和23溶bacl 溶液 取少量 fecl液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,證明產(chǎn)生了fe2+3so2-2e-2-+-+h2o=so4+2hso3h +hso3 =h2o+so2 生成紅色配合物的反應(yīng)速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在o2 的作用下,橙色的hofeoso
4、2 濃度下降,平衡不斷正向移動,最終溶液幾乎無色溶液 ph 不同、23332-濃度不同(或na233233na so 、 nahso 溶液中 soso與 nahso 不同,或 na so與 nahso 的陰離子不同)、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物(任寫兩條)【解析】【分析】甲同學(xué)實驗:利用鐵離子能夠?qū)o32- 氧化設(shè)計原電池,則原電池中氯化鐵溶液為正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),試劑x 為負極,失電子發(fā)生氧化反應(yīng);實驗中x 為 na2so3 溶液時電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明鐵離子將so32- 氧化;實驗中x 為 nahso3 溶液時電流計指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明二者可能不反應(yīng);乙同學(xué)進一步探究fecl3
5、溶液與 nahso3 溶液能否發(fā)生反應(yīng):01 min 產(chǎn)生紅色沉淀,有刺激性氣味氣體逸出,紅色沉淀應(yīng)為fe(oh)3,氣體應(yīng)為二氧化硫,說明二者發(fā)生雙水解;130 min 沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬髱缀鯚o色,結(jié)合查閱的資料可知生成了 hofeoso2,該物質(zhì)存在平衡 hofeoso2?hofeoso2,在氧氣的作用下不斷正向進行,最終溶液幾乎無色; 30min 后反應(yīng)現(xiàn)象是空氣接觸部分的上層溶液又變?yōu)闇\紅色,隨后逐漸變?yōu)闇\橙色,反應(yīng)后的亞鐵離子被空氣中氧氣氧化為鐵離子,過量的hso3-電離提供so3 2-,溶液中fe3+、 so32-、 oh-三種微粒會繼續(xù)反應(yīng)形成紅
6、色配合物?!驹斀狻?1)實驗室配制 fecl3 溶液時,為了防止鐵離子水解,先將 fecl3 固體溶解在較濃的鹽酸中然后加水稀釋;(2)若有硫酸根生成,則加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液會有白色沉淀生成;氯化鐵溶液為原電池正極,發(fā)生還原反應(yīng),fe3+被還原成fe2+,鐵氰化鉀溶液可以與亞鐵離子反應(yīng)生成藍色沉淀,所以方案為取少量fecl3 溶液電極附近的混合液,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)生藍色沉淀,證明產(chǎn)生了fe2+;(3)實驗 i 中試劑 x 為原電池負極,2- 被氧化生成硫酸根,電極方程式為3so 22e-so332-+h2o=so4+2hso3 ;(4)ph=1 的氯化鐵溶液中有大量的氫離子,亞硫酸氫根
7、離子結(jié)合氫離子生成二氧化硫氣體,反應(yīng)的離子方程式:h+ +hso3-=h2o+so2;(5)fecl3 溶液與 nahso3 溶液混合反應(yīng),在1 30 min 出現(xiàn)現(xiàn)象為:沉淀迅速溶解形成紅色溶液,隨后溶液逐漸變?yōu)槌壬?,之后幾乎無色,根據(jù)資料:溶液中fe3+、 so3 2-、 oh-三種微o粒會形成紅色配合物并存在轉(zhuǎn)化:hofeoso2?hofeoso22fe2+so42-,可知原因是:生成紅色配合物的反應(yīng)速率快,紅色配合物生成橙色配合物的速率較慢;在氧氣的作用下橙色的hofeoso2 濃度下降平衡hofeoso2?hofeoso2,不斷正向進行,最終溶液幾乎無色。(6)分別對比 和 、 和
8、, fecl 能否與 na so 或 nahso 發(fā)生氧化還原反應(yīng)和溶液ph3233不同、 na2 3332-濃度不同 (或 na233不同,或23與so 、 nahso溶液中 soso與 nahsona sonahso3 的陰離子不同 )、反應(yīng)物是否接觸形成紅色配合物有關(guān)?!军c睛】第 3 題寫電極反應(yīng)方程式時要注意 ph=9 的溶液是由于 so32-水解, oh-來自于水的電離,電極方程式不能寫成 so32-2e-+2oh-=so42-+h2o。2 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:( 1)上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_ ;
9、( 2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_;(3)實驗室中現(xiàn)有na 2so4 、 mgso 4 、 ag 2so4 、 k 2 so4 等 4 中溶液,可與實驗中cuso 4 溶液起相似作用的是_ ;(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措旌有_(答兩種);( 5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到 6 個盛有過量 zn 粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。請完成此實驗設(shè)計,其中:v1=_,v6=_, v9=_;該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量cuso4 溶液時,生成氫氣的速率會大
10、大提高。但當(dāng)加入的 cuso4 溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 _【答案】 zn+cuso=znso+cu4, zn+h2so4=znso4+h2cuso4 與 zn 反應(yīng)產(chǎn)生的 cu 與 zn 形4成銅鋅原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率ag2so4升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度(答案合理即可)301017.5當(dāng)加入一定量的硫酸銅后,生成的單質(zhì)銅會沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積【解析】【詳解】(1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個反應(yīng):cuso zn=znso cu、 zn44h2so4=znso4 h2。( 2)由于 zn 與反應(yīng)生成的
11、cu 及硫酸銅溶液組成了 cuzn 原電池,大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。( 3)只要是比鋅的金屬性弱的金屬都可以與鋅組成原電池,都可以加快生成氫氣的反應(yīng)速率,故在所給的物質(zhì)中只有 ag2so4符合題意。( 4)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。( 5)因為要研究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實驗中相同,則硫酸溶液的體積均取30 ml,根據(jù) f 中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 ml,可以求得v6 10 ml, v9 17.5 ml。由于析出的銅的量較多,會覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小
12、,故反應(yīng)速率反而減慢。3 請從圖中選用必要的裝置進行電解飽和食鹽水(含酚酞)的實驗,要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積(大于 25ml),并檢驗氯氣的氧化性。(1) a 極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_ ; b 極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_( 2)電極 a 可能觀察到的 現(xiàn)象是 _( 3)設(shè)計檢測上述氣體實驗裝置時,各接口的正確連接順序為_接 _、_接 a, b 接 _、_ 接_。(4)實驗中,在盛有ki- 淀粉溶液的容器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_ 。【答案】( 1) 2h 2e=h22cl 2e =cl2 2e(2)溶液變紅,有氣體產(chǎn)生( 3) h f g d e c(4) cl 2 2i =2cl i 2【解析】試
13、題分析:( 1)要達到電解食鹽水的目的,則電解池中鐵棒必須連接電源的負極而作陰極,碳棒則連接電源的正極而作陽極,反之,鐵作陽極則fe2 進入溶液,無法實現(xiàn)電解食鹽水的目的。 a 極發(fā)生的電極反應(yīng)式是2h2e =h; b 極發(fā)生的電極反應(yīng)式是2cl22e =cl2 2e(2)電源負極接電解池的鐵棒,負極區(qū)氫離子放電生成氫氣和氫氧化鈉,所以電極a 可能觀察到的 現(xiàn)象是溶液變紅,有氣體產(chǎn)生。(3)電解池左邊a 導(dǎo)管口產(chǎn)生h2,右邊 b 導(dǎo)管口產(chǎn)生cl 2,以電解池為中心,則有:hf、ga、bd、ec,相應(yīng)裝置的作用:(4) 實驗中,在盛有ki- 淀粉溶液的容器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為cl 2i=2c
14、l2i 2。考點:本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。4如圖所示 ,a 為電源 ,b 為浸透飽和食鹽水和酚酞溶液的濾紙,濾紙中央滴有一滴kmno4 溶液,c、d 為電解槽 ,其電極材料及電解質(zhì)溶液如圖所示。(1)關(guān)閉 k1,打開段時間后 ,濾紙k2,通電后 ,b 的 kmno4 紫紅色液滴向d 端的電極反應(yīng)式是。c 端移動 ,則電源b 端為極,通電一(2)已知時間后c 裝置中溶液的溶質(zhì)為cu(no3)2 和 x(no3)3,且均為 0.1 mol, 打開 k1,關(guān)閉,陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol) 關(guān)系如圖所示,則k2 ,通電一段cu2+、x3+、h+氧化能力由大到小的順序
15、是。(3)d 裝置中溶液是h2so4 溶液 ,則電極c 端從開始至一段時間后的實驗現(xiàn)象是?!敬鸢浮?1)負極, 2h+ + 2e- = h2(2)cu2+ h+ x3+(3)產(chǎn)生無色氣體,溶液變?yōu)樗{色,一段時間后有紅色物質(zhì)析出【解析】試題分析: (1)據(jù)題意 b 的 kmno4 紫紅色液滴向 c 端移動,說明高錳酸根離子向c 端移動,可推出極 c 端為陽極,則與之相連的電源a 端為正極, b 端為負極,所以通電濾紙d 端為陰極,電極反應(yīng)式為2h+2e-=h2,故答案為:負;2h+2e-=h2;(2)根據(jù)電解 c 的圖象可知,通電后就有固體生成,當(dāng)通過電子為達最大,證明此時析出的固體是銅如果是x
16、3+析出,電子數(shù)應(yīng)該是0.2mol 時,析出固體質(zhì)量0.3mol ,則氧化能力為cu2+ x3+,當(dāng)電子超過0.2mol時,固體質(zhì)量沒變,說明這是陰極產(chǎn)生的是氫氣,即電解水,說明氧化能力h+ x3+,故氧化能力為cu2+h+ x3+;故答案為:cu2+h+ x3+;(3)d裝置中溶液是h2so4 ,電極c 端與b 負極相連即為陰極,開始為氫離子得電子生成氫氣,后陽極的銅失電子生成銅離子進入溶液,溶液變?yōu)樗{色,一段時間后有紅色物質(zhì)在陰極析出,所以看到的現(xiàn)象為在c 端開始時有無色無味氣體產(chǎn)生,溶液變?yōu)樗{色,一段時間后有紅色物質(zhì)析出;故答案為:在c 端開始時有無色無味氣體產(chǎn)生,溶液變?yōu)樗{色,一段時間
17、后有紅色物質(zhì)析出?!究键c定位】考查原電池和電解池的工作原理【名師點晴】本題綜合考查電解原理以及根據(jù)圖象獲取信息、運用知識綜合分析能力,根據(jù) kmno4紫紅色液滴向 c 端移動判斷電源的正負極為解答該題的關(guān)鍵。打開12,k ,關(guān)閉k則為電解 c、 d 兩池,根據(jù)電解 c 的圖象可知,開始即析出固體,總共0.2mol 電子通過時,析出固體質(zhì)量達最大,證明此時析出的固體是銅,此后,繼續(xù)有電子通過,不再有固體析出,說明 x3+不放電, h+放電,從而判斷離子氧化性;d 裝置中溶液是h2 4cso ,電極端與 b 負極相連即為陰極,開始氫離子得電子生成氫氣,后陽極的銅失電子生成銅離子進入陰極在陰極析出。
18、注意電極方程式的判斷,為易錯點。5 已知粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)(雜質(zhì)與酸不反應(yīng))。某化學(xué)興趣小組在實驗室條件下以硫酸銅溶液為電解液,用電解的方法實現(xiàn)了粗銅的提純,并對陽極泥和電解液中金屬進行回收和含量測定。步驟一:電解精制:電解時,粗銅應(yīng)與電源的_極相連,陰極上的電極反應(yīng)式為_。電解過程中,硫酸銅的濃度會_(選填:變大、不變、變?。?。步驟二:電解完成后,該小組同學(xué)按以下流程對電解液進行處理:(1)陽極泥的綜合利用:稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液,請你寫出該步反應(yīng)的離子方程式:_。殘渣含有極少量的黃金。為了回收金,他們查閱了有關(guān)資料(見下表):序號反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)1
19、au + 6hno (濃)au(no ) + 3no + 3h o1+ 4cl =aucl從資料中可知,金很難與硝酸反應(yīng),但卻可溶于王水(濃硝酸與鹽酸按體積比1 3 的混合物),請你從化學(xué)平衡移動的角度簡要解釋金能夠溶于王水的原因_。(2)濾液含量的測定:以下是該小組探究濾液的一個實驗流程:則 100ml 濾液中 cu2+的濃度為 _moll-1, fe2+的濃度為 _moll-1【答案】正cu2+ 2e-= cu 變小 3ag + 4h+no3-= 3ag+ no + 2ho王水中的 cl-與 au3+反應(yīng),降低了au 3+的濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動,au 不斷溶解0.5 0.1【解析】
20、【分析】步驟一:電解精煉銅時,精銅做陰極,粗銅作陽極,陰極上是銅離子得電子;根據(jù)鋅、鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)分析;步驟二:( 1)金屬銀可以和硝酸反應(yīng)得到硝酸銀以及水和一氧化氮;金離子可以和氯離子之間發(fā)生反應(yīng),形成穩(wěn)定的 aucl4-離子,可以根據(jù)化學(xué)平衡移動原理來解釋;( 2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理結(jié)合原子守恒的思想來計算回答?!驹斀狻坎襟E一:在電解精煉銅時,陽極反應(yīng)是金屬鋅、鐵、鎳等先失電子,陰極上是銅離子得電子產(chǎn)生銅,電解反應(yīng)為:cu2+2e cu,精銅做陰極,粗銅作陽極;硫酸銅的濃度會變小,原因是鋅、鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng);步驟二:( 1)金屬銀可以和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銀、一氧化氮和水,反應(yīng)的
21、離子方程式為: 3ag+4h+no3-3ag+no +2h2o;根據(jù)表中的信息, au+6hno3(濃)au (no33223+- aucl4-,在王水中,含有濃硝酸和濃鹽酸,) +3no+3h o,并且au +4cl濃鹽酸含有大量氯離子,au3+離子與氯離子形成穩(wěn)定的aucl4-離子,使反應(yīng)1 平衡向右移動,則金溶于王水中;(2) 100ml 的濾液中含有亞鐵離子、銅離子、鋅離子,當(dāng)加入足量的金屬fe 以后,會將金屬銅全部置換出來,所以生成的3.2g 金屬是 cu,所以銅離子的濃度c= =0.5mol/l ;亞鐵離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,在空氣中更易被氧化為氫氧化鐵,受熱分解生成的氧
22、化鐵的質(zhì)量是4.8g,根據(jù)原子守恒,亞鐵離子的物質(zhì)的量是:=0.06mol ,所以加入鐵粉后的濾液中亞鐵離子的濃度c= =0.6mol/l ,由于加入了鐵粉,鐵與溶液中的鐵離子反應(yīng)生成了亞鐵離子,所以100ml 濾液中亞鐵離子的濃度為:0.6mol/l-0.5 mol/l=0.1mol/l 。6 ( 1)工業(yè)上制取氯酸鈉采用在熱的石灰乳中通入氯氣,然后結(jié)晶除去氯化鈣后,再加入適量的(填試劑化學(xué)式),過濾后即可得到。(2)實驗室制取氯酸鈉可通過如下反應(yīng):3c12+6naoh5nac1+nac1o3+3h2o先往 -5 的naoh溶液中通入適量c12,然后將溶液加熱,溶液中主要陰離子濃度隨溫度的變
23、化如右圖表 1 所示,圖中c 表示的離子是。(填離子符號)(3)某企業(yè)采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉。則陽極反應(yīng)式為:。(4)樣品中-c1o 的含量可用滴定法進行測定,步驟如下:3步驟1:準確稱取樣品ag(約 2.20g ),經(jīng)溶解、定容等步驟準確配制1000ml溶液。步驟2:從上述容量瓶中取出10.00ml 溶液于錐形瓶中,準確加入25ml 1.000mol/l(nh4)2fe(so4) 2 溶液(過量),再加入75ml硫酸和磷酸配成的混酸,靜置10min。步驟3:再在錐形瓶中加入100ml蒸餾水及某種指示劑,用0.0200mol/l k2cr2o7 標準溶液滴定至終點,記錄消耗消耗k
24、2cr2 o 標準溶液的體積。7步驟4:為精確測定樣品中-2、3 操作 2-3次。c1o3 的質(zhì)量分數(shù),重復(fù)上述步驟步驟5:數(shù)據(jù)處理與計算。步驟 2 中反應(yīng)的離子方程式為;靜置 10min 的目的是。步驟 3 中 k2cr2o7 標準溶液應(yīng)盛放在(填儀器名稱)中。用0.0200mol/l k2cro 標準溶液滴定的目的是。27在上述操作無誤的情況下,所測定的結(jié)果偏高,其可能的原因是。-6e-2+-【答案】( 1) na co( 2) clo ( 3) cl+6oh=c1o +3h o( 4) clo3+6fe + 6h =cl23323+-2+6fe +3h2o;使溶液中c1o3與 fe 反應(yīng)
25、充分完全酸式滴定管計算步驟消耗的(nh ) fe(so )的量 (其他合理答案也給分)溶液中的2+fe被空氣中的氧氣氧化4242【解析】試題分析:( 1)石灰乳與氯氣反應(yīng)生成氯化鈣和氯酸鈣,除去氯化鈣后,可加入碳酸鈉溶液,以生成碳酸鈣沉淀,以此得到氯化鈉;(2)氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)低溫時生成naclo,溫度高時生成naclo3,-5 時生成clo- ;( 3)采用無隔膜電解飽和食鹽水法生產(chǎn)氯酸鈉,同時生成 h2,其反應(yīng)的方程式為:電解naclo3 + 3h 2,陽極發(fā)生氧化反nacl + 3h 2o應(yīng),反應(yīng)式為 cl-6e-+ 3h 2o;( 4)酸性條件下亞鐵離子被-氧化未+ 6oh = c1
26、o3clo3鐵離子,自身被還原為氯離子,其反應(yīng)的離子方程式為:clo3- +6fe 2+ 6h +=cl -3+可以使亞鐵離子和次氯酸根離子充分反應(yīng);k cr o 溶液具有強+6fe +3h o;靜止 10min2227氧化性,能腐蝕堿式滴定管的橡膠管,所以改用酸式滴定管盛放;步驟2 中的(nh4) 2fe(so4) 2 沒有反應(yīng)完,用k2cr2o7 溶液滴定步驟2 的溶液是為了測得未反應(yīng)完全的亞鐵離子,所以是為了測為反應(yīng)完全的硫酸亞鐵銨的量;亞鐵離子容易被空氣中的氧氣氧化,測得結(jié)果偏高的原因為溶液中的fe2+被空氣中的氧氣氧化??键c:探究物質(zhì)的組成及測定物質(zhì)的含量7氰化鈉( nacn)是一種
27、重要化工原料,用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面。nacn 有劇毒,含氰廢水需經(jīng)無害化處理才能排放,某電鍍廠含氰廢水的一種工業(yè)處理流程如下:已知: hcno 的結(jié)構(gòu)式是: h-o-cnhcn 的 ka= 6.02-10 102 -(aq)+-21ag(cn) ag (aq)+ 2cn(aq) k = 1.3 10回答下列問題:(1) cn-中兩原子均為8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),請寫出cn-的電子式 _。(2)氰化鈉遇水會產(chǎn)生劇毒氫氰酸,請寫出相應(yīng)的離子方程式_。( 3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是_。( 4)氧化池中氰化物的降解分兩步進行cn-被氯氣氧化成低毒的cno- ,寫出相應(yīng)的離子方程式_,cno-被
28、氯氣氧化成無毒的兩種氣體,寫出相應(yīng)的離子方程式_ 。( 5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進行氧化的原因_ 。( 6)電鍍廠電鍍銀時需要降低鍍層金屬的沉積速度,使鍍層更加致密。電解液使用naag(cn)2,請寫出陰極反應(yīng)式,解釋工業(yè)電鍍中使用氰離子(cn-)的原因?!敬鸢浮?(每空 2 分,共 16 分 )( 1)(2) cn-+h2ohcn + oh-( 3)促使 hcn揮發(fā)進入吸收塔( 4) cn-+cl2+ 2oh- = cno- + 2cl-+ h2o2cno- + 3cl2+ 4oh-= n2 + co2 + 6cl- + 2h2o( 5)防止生成 hcn 其他合理答案均得分( 6) a
29、g(cn)2 -+ e-= ag + 2cn-;ag+和 cn-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密。【解析】試題分析:( 1) cn-中各原子均滿足8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),存在cn鍵,電子式為,故答案為;(2)氰化鈉易發(fā)生水解產(chǎn)生氰化氫,方程式為cn-+h2o?hcn+oh-,故答案為cn-+h2o?hcn+oh-;(3)向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使hcn 揮發(fā)進入吸收塔,故答案為促使hcn 揮發(fā)進入吸收塔;(4) cn-被氯氣氧化成低毒的cno-,同時得到還原產(chǎn)物氯離子,即cn-+cl2+2oh-=cno-+2cl-+h2o; cno-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體是氮氣和二氧化
30、碳,即2cno-+3cl2+4oh-=n2 +co2 +6cl+2h2o;(5)貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進行氧化,這樣可以防止生成hcn,故答案為防止生成 hcn;(6)電解池中,電解液使用naag(cn)2 ,在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即:2 - -,工業(yè)電鍍中使用氰離子,這樣ag+ 和 cn-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,ag(cn) +e =ag+2cn- -+-可以控制銀離子濃度,使鍍層致密,故答案為ag(cn)2 +e =ag+2cn; ag 和 cn可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,可以控制銀離子濃度,使鍍層致密。【考點定位】考查電解原理;離子方程式的書寫;氧化還原反應(yīng)【名師點晴】本題是一道
31、注重了化學(xué)與實際生產(chǎn)的聯(lián)系的綜合知識題,考查利用氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)廢水的轉(zhuǎn)化,涉及氧化還原反應(yīng)等,明確該反應(yīng)中的生成物是解本題關(guān)鍵,還可以結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答。本題中(4) cn-被氯氣氧化成低毒的cno-,同時得到還原產(chǎn)物氯離子;cno-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體是氮氣和二氧化碳,據(jù)此書寫方程式;(6)電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);根據(jù)ag+和 cn- 可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物。8 (i)一種新型的熔融鹽燃料電池具有高發(fā)電效率而備受重視?,F(xiàn)用li2co3 和na2co3 的熔融鹽混合物做電解質(zhì),一極通入co氣體,另一極通入空氣與池。該電池工作時的正極反應(yīng)式為:(ii)某課
32、外活動小組用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題:co2 的混合氣體,制得燃料電;(1)若開始時開關(guān)k 與a 連接,則b 極的電極反應(yīng)為。 向 b 極附近滴加鐵氰化鉀溶液現(xiàn)象是發(fā)生反應(yīng)的離子方程式(2)若開始時開關(guān)k 與 b 連接,則離子方程式為(3)有關(guān)上述實驗,下列說法正確的是b 極的電極反應(yīng)為。習(xí)慣上把該工業(yè)生產(chǎn)稱為。,總反應(yīng)的a溶液中na向a 極移動b從a 極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟膋i淀粉試紙變藍c反應(yīng)很短一段時間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度d若標準狀況下b 極產(chǎn)生2.24 l氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子( 4)該小組同學(xué)認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么
33、可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。該電解槽的陽極反應(yīng)為。 此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)( 填“大于”“小于”或“等于”) 通過陽離子交換膜的離子數(shù)。制得的氫氧化鉀溶液從出口 ( 填“ a”、“ b”、“ c”或“d”)_導(dǎo)出。電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強,用平衡移動原理解釋原因_【答案】 (i)o 2 + 2co2 + 4e-2-= 2co3(1) fe-2e-= fe2;出現(xiàn)帶有特征藍色的沉淀;2+63-36 23fe +2fe(cn)=fe fe(cn) -+2h o氯堿工業(yè)(2) 2h +2e = h 2cl2oh + h + cl2222-(3) b(
34、4) 2h o 4e = 4h + o 小于 d 22h oh在陰極附近放電,引起水+ oh, h2的電離平衡向右移動,使c(oh )c(h )【解析】試題分析: (i) 通入 co 的一極為原電池的負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2co-4e-2- 4co-2- ;(ii)( 1)開始時開關(guān)k 與 a+2co32,正極上的電極反應(yīng)式為o2+4e +2co2 2co3連接,是原電池,鐵為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為-2,向 b 極附近滴加鐵fe-2e= fe氰 化 鉀 溶 液 現(xiàn) 象 是 出 現(xiàn) 帶 有 特 征 藍 色 的 沉 淀 ; 離 子 反 應(yīng) 式 為3fe2+2fe(cn)63-=f
35、e3fe(cn)6 2 ;( 2)開關(guān) k 與 b連接,裝置為電解池,鐵為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得到電子生成氫氣,電極方程式為2h+2e-=h2 ,電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉,總方程式為2cl-電解2-22+2h o2oh +h +cl ,通常將惰性電解電解食鹽水稱為氯堿工業(yè);( 3) a電解過程中陽離子向陰極移動,b 為陰極,溶液中 na+向, b 極移動,故 a 錯誤; b a 生成氯氣,能使?jié)駶檏i 淀粉試紙變藍,故 b 正確; c反應(yīng)一段時間后加適量 hcl 氣體,可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度,不是加入鹽酸,故c 錯誤; d若標準狀況下 b 極產(chǎn)生 2.24l氫氣,氫氣物
36、質(zhì)的量為0.1mol ,依據(jù)電極反應(yīng)計算,由2h+-2+2e =h 得到電解過程中轉(zhuǎn)移0.2mol 電子,溶液里只有離子移動,無電子轉(zhuǎn)移,故d 錯誤;答案為b;( 4)電解時,陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力,所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣4oh-22-4e=2h o+o ;陽極氫氧根離子放電,因此硫酸根離子向陽極移動,陰極氫離子放電,因此鈉離子向陰極移動,所以通過相同電量時,通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù);氫氧化鉀在陰極生成,所以在d 口導(dǎo)出;通電開始后,陰極上氫離子放電生成氫氣,氫離子來自于水,所以促進水的電離,導(dǎo)
37、致溶液中氫氧根離子的濃度大于氫離子的濃度,所以溶液的 ph 值增大?!究键c定位】考查原電池和電解池理論【名師點晴】本題以原電池和電解池為載體,側(cè)重于學(xué)生的分析能力和電化學(xué)知識的綜合應(yīng)用,連接外接電源為電解池,電解池的陰極連接電源負極,發(fā)生還原反應(yīng),沒有外接電源是原電池,活潑金屬作負極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式書寫時要結(jié)合電解質(zhì)溶液對電極反應(yīng)的影響,根據(jù)離子的還原性或氧化性強弱判斷電解產(chǎn)物,(3)的 d 選項是易錯點,結(jié)合生成的氫氣可以確定電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.2mol ,但溶液里無電子轉(zhuǎn)移,只有陰陽離子定向移動,如果缺泛對題意的理解易出錯,據(jù)此分析解題。9 ( 17 分)氯氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常
38、廣泛。請回答以下問題:(1)下面是三位同學(xué)分別設(shè)計的實驗室制取和收集氯氣的裝置,其中最好的是(填序號):(2)某課外小組同學(xué)用如圖所示裝置通過電解食鹽水并探究氯氣相關(guān)性質(zhì),請回答:現(xiàn)有電極 :c 和 fe 供選擇,請在虛框中補畫導(dǎo)線、電源(),串聯(lián)變阻器以調(diào)節(jié)電流,同時標出電極材料;電解的離子反應(yīng)方程式為。通電一段時間后,玻璃管a、b、 c 三處是浸有不同溶液的棉花,其中a、 b 兩處的顏色變化分別為、;c 處發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為。為防止氯氣逸出造成污染,應(yīng)采取的措施是。(3)當(dāng)在陰極收集到氣體448ml(標準狀況)后停止實驗,將u 形管溶液倒于量筒中測得體積為 400ml,則搖勻后理論上計算得溶液ph=?!敬鸢浮浚?1)( 2 分) b(2)見右圖:(2 分) 2cl-+2h2o=cl2+h2+2oh( 3 分)無色變藍色 ( 2 分)、淺綠色變黃色(2 分)2-2-+cl +so+ho=2cl + so+2h( 2 分)2324在 d 處放一團浸有naoh溶液的棉花(或?qū)⑽矚馔ㄈ胧⒂衝aoh溶液的燒杯中。2 分)( 3)( 2
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