化學(xué)化學(xué)能與電能的專項培優(yōu)練習(xí)題(含答案)含答案一_第1頁
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1、【化學(xué)】化學(xué)化學(xué)能與電能的專項培優(yōu)練習(xí)題( 含答案 ) 含答案 (1)一、化學(xué)能與電能1 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_ ;( 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(jìn)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

2、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 +h2 cuso4 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)30 10 17.5

3、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=znso4 cu、 zn4h2so4=znso4 h2。( 2)由于 zn 與反應(yīng)生成的 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,

4、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,故反應(yīng)速率反而減慢。2 以 nacl 為主要成分的融雪劑會腐蝕橋梁、鐵軌等鋼鐵設(shè)備。某研究小組探究nacl 溶液對鋼鐵腐蝕的影響。( 1)將濾紙用 3.5%的 nacl 溶液潤濕,涂上鐵粉、碳粉的混合物,貼在表面皿上。在濾紙上加幾滴檢驗試劑,再緩慢加入nacl 溶液至沒過濾紙,操作如下所示:實驗 的現(xiàn)象說明,得電子的物質(zhì)是_ 。碳粉的作用是_ 。為了說

5、明nacl 的作用,需要補充的對照實驗是_。(2)向如圖示裝置的燒杯 a、 b 中各加入 30ml 3.5%的 nacl 溶液,閉合 k,指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。加熱燒杯 a,指針向右偏轉(zhuǎn)。取 a、 b 中溶液少量,滴加 k36b 中無變化, b 中鐵片fe(cn) 溶液, a 中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,作_極。加熱后,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因可能是_。(3)用( 2)中圖示裝置探究不同濃度nacl 溶液對鋼鐵腐蝕的影響,向燒杯a、 b 中各加入 30ml 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的nacl 溶液,實驗記錄如下表所示。實驗ab指針偏轉(zhuǎn)方向i0.1%0.01%向右ii0.1%3.5%向左3.5%飽和溶液向右 中, b 中電極發(fā)生的

6、電極反應(yīng)式是_。 中,鐵在飽和nacl 溶液中不易被腐蝕。查閱資料可知:在飽和nacl 溶液中o2 濃度較低,鋼鐵不易被腐蝕。設(shè)計實驗證明:_ 。( 4)根據(jù)上述實驗,對鋼鐵腐蝕有影響的因素是_ ?!敬鸢浮?o2 與鐵組成原電池,作原電池的正極用水代替 nacl 溶液進(jìn)行上述實驗正溫度升高, fe 還原性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快fe 2e-=fe2+另取兩個燒杯,分別往其中加入鐵片和一定量的飽和nacl 溶液,再分別滴加幾滴k3fe(cn)6 溶液,然后往其中一個燒杯中通入 o2,觀察現(xiàn)象溫度、 nacl 溶液的濃度、 o2 的濃度【解析】【分析】( 1)鐵、碳以氯化鈉溶液為電解質(zhì)形成原電池,發(fā)生吸

7、氧腐蝕生成氫氧根離子,溶液顯堿性,遇到酚酞變紅;( 2) k3 fe(cn)6 溶液與二價鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀; 溫度升高, fe 還原性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快;(3) 依據(jù)不同濃度下,檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向判斷電極,書寫電極反應(yīng)式; 要證明在飽和 nacl 溶液中 o2 濃度較低,鋼鐵不易被腐蝕,可以設(shè)計對比試驗,一個實驗中通入氧氣,另一個實驗中不通入氧氣,觀察鐵的腐蝕情況;( 4)依據(jù)上述實驗總結(jié)歸納解答?!驹斀狻浚?1) 鐵、碳以氯化鈉溶液為電解質(zhì)形成原電池,酚酞變紅說明生成氫氧根離子,發(fā)生吸氧腐蝕,故得電子的物質(zhì)是o2; 鐵與碳以氯化鈉溶液為電解質(zhì)形成原電,鐵做原電池負(fù)極,碳做正極; 為了說

8、明nacl 的作用,需要補充的對照實驗是,用水做電解質(zhì),代替氯化鈉進(jìn)行上述實驗;(2) k36a、 b 中溶液少量,滴加fe(cn) 溶液與二價鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,而取k fe(cn) 溶液, a中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,說明a 中生成二價鐵離子,b 中無變化, b 中沒有二36價鐵離子生成,所以a 做負(fù)極, b 做正極; 加熱后,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因可能是:溫度升高,fe 還原性增強(qiáng),反應(yīng)速率加快;(3) 依據(jù)圖表中 組數(shù)據(jù)及指針向左偏轉(zhuǎn),則可知:b 極為負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:fe 2e-=fe2+; 要證明氧氣濃度對金屬腐蝕速率的影響,可以設(shè)計對比實驗,如下:另取兩個燒杯,分別往

9、其中加入鐵片和一定量的飽和nacl 溶液,再分別滴加幾滴k3fe(cn)6 溶液,然后往其中一個燒杯中通入o2,觀察現(xiàn)象;(4)通過上述實驗可知:對鋼鐵腐蝕有影響的因素是有溫度、nacl 溶液的濃度、 o2 的濃度。3 鈦工廠 ticl 4 煙塵中含有大量的 sccl 3、 mgcl2 及 sio2 小顆粒等物質(zhì),某研究所利用上述煙塵回收 sc2o3 ,并制備鈦白粉 (tio 2) ,其工藝流程如下所示:( 1)酸浸過程中, hcl 的作用是 _。( 2)已知 sc3+ +3htbp sc(tbp) 3+3h+,則上述洗脫劑最好選擇 _( 選填“酸性”、“堿性”或“中性”) 溶液。在實驗室模擬

10、完成上述操作和操作所涉及的玻璃儀器有 _。( 3)草酸“沉鈧”得到草酸鈧的化學(xué)反應(yīng)類型為_ 。( 4)在空氣中灼燒草酸鈧即可得到氧化鈧(sc 2o3) ,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_ 。(5)“水相”的主要離子有2-+、 cl-及_,寫出加入大量的水并加熱發(fā)生tiocl 4、 h的相關(guān)離子反應(yīng)方程式_ 。(6)鈦的冶煉新法是劍橋電解法(如右圖)。以含少量cacl2 的 cao熔融物作為介質(zhì),電解時。在陰極生成的ca 進(jìn)一步還原tio2 得鈦。寫出陽極電極主要反應(yīng)方程式:_ ;利用中學(xué)所學(xué)知識可以預(yù)測 cacl2 的作用包含增強(qiáng)導(dǎo)電性、 _;f=96500c/mol ,當(dāng) i=0.5a ,通電 80 分

11、鐘,理論上獲得ti 的質(zhì)量為 _g(計算表達(dá)式)?!敬鸢浮恳种?tiocl 42-2+3+酸性 分液漏斗、燒的進(jìn)一步水解(多答 mg 、 sc 水解亦給分)杯 復(fù)分解反應(yīng)3o2+2sc2( c2o4) 32sc2o3+12co2+2-+( 1+x)mgtiocl 4+-2-4e-=o2 降低 cao的熔點h2otio 2xh2o+2h+4cl2o【解析】2-、 mg2+3+hcl 可以,故答案為:抑制2-(1)為了防止 tiocl4、 se 水解,酸浸過程中加入tiocl4的進(jìn)一步水解;(2)根據(jù) sc3+3htbpsc(tbp)3+3h+,則上述洗脫劑最好選擇酸性溶液洗滌,可以抑制sc3+與

12、 htbp 的反應(yīng);操作和操作為分液,所涉及的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯,故答案為:酸性;分液漏斗、燒杯;(3)sccl 與草酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成草酸鈧,故答案為:復(fù)分解反應(yīng);(4)在空氣中灼燒草酸鈧即可得到氧化鈧(sc2o3),同時草酸根離子被氧化生成二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為3o2 +2sc2(c2o4)32sc2o3+12co2,故答案為:3o2+2sc2(c2o4)32sc2o3+12co2;(5)根據(jù)流程圖,鈦工廠 ticl4 煙塵中含有大量的sccl3、 mgcl2 及 sio2 小顆粒等物質(zhì),酸浸后,過濾除去了二氧化硅,再用有機(jī)溶劑萃取,“水相 ”中主要離子有 tiocl2-

13、+- 及4、 h、 clmg2+,在水相中加入大量的水并加熱促進(jìn)tiocl 2-水解生成 tio42 xh2o,反應(yīng)的離子方程式為 tiocl42-+(1+x)h2otio2xh2o+2h+ +4cl-,故答案為: mg2+;tiocl42-+(1+x)h2otio2xh2o+2h+4cl-;(6)在陰極,氧化鈣被還原生成ca,被還原的ca 進(jìn)一步還原tlo2 獲得鈦,電極反應(yīng)為ca2+2e-=ca、 2ca+tlo2=2cao+ti,陽極石墨上氧離子失去電子生成氧氣,電極反應(yīng)式為2o2-2-4e =o ,電解質(zhì)為混有氯化鈣的熔融的氧化鈣,加入氯化鈣可以增強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電性,同時可以降低cao

14、的熔點,節(jié)約能量;電流強(qiáng)度為0.5a,電池工作 80 分鐘,則電量為0.5a 80 60s=2400c,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量 =,生成 ti 的質(zhì)量= 48g/mol= 48g,故答案為: 2o2- -4e-=o2;降低 cao的熔點;48。4 某興趣小組利用電解裝置,探究“鐵作陽極”時發(fā)生反應(yīng)的多樣性,實驗過程如下。i.kcl作電解質(zhì)( 1)一定電壓下,按圖 -1 裝置電解,現(xiàn)象如下:石墨電極上迅速產(chǎn)生無色氣體,鐵電極上無氣體生成,鐵逐漸溶解。5min 后 u型管下部出現(xiàn)灰綠色固體,之后鐵電極附近也出現(xiàn)灰綠色固體,10min 后斷開k。按圖 -2 進(jìn)行實驗。石墨電極上的電極反應(yīng)式是_。確認(rèn)灰綠

15、色固體中含有fe2+的實驗現(xiàn)象是 _。灼燒晶體x,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色。結(jié)合平衡移動原理,解釋“試管i 中析出白色晶體”的原因是_。(2)其他條件不變時,用圖-3 裝置重復(fù)實驗,10min 后鐵電極附近溶液依然澄清,斷開k。按圖 -4 進(jìn)行實驗鹽橋的作用是_。與實驗i 中 vi 、 vii與 iiv中的現(xiàn)象比較,可以得出的結(jié)論是(答兩點):_。ii.koh 作電解質(zhì)(3)用圖 -1 裝置電解濃koh溶液,觀察到鐵電極上立即有氣體生成,附近溶液逐漸變?yōu)榈仙ǎ?,沒有沉淀產(chǎn)生。鐵電極上-oh能夠放電的原因是 _。陽極生成的總電極反應(yīng)式是 _。某同學(xué)推測生成的必要條件是濃堿環(huán)境,將圖-5

16、 中的實驗方案補充完整,證實推測成立。_+) 試管 iii中生成藍(lán)色沉淀,【答案】 2h + 2e= h (或 2h o + 2e = 2oh+ h222試管 v 中沒有藍(lán)色沉淀試管 i 中存在溶解平衡:kcl(s)k+ (aq)+ cl (aq) ,滴加 12mol/l 的鹽酸, 增大 c( cl),平衡逆向移動,析出kcl 晶體 阻礙向陽極遷移,避oh免灰綠色固體生成本實驗條件下鐵在陽極區(qū)的產(chǎn)物主要為fe2+ , fe2+在堿性條件下更容易3+增大,反應(yīng)速率加快(更容易放電)fe 6e2-+4h 2o被氧化為 fe c(oh )+ 8oh= feo4水;生成紅褐色沉淀和無色氣體【解析】 (

17、1) 石墨電極為陰極,溶液中的氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為2h+ + 2e =h2(或 2h2 o + 2e = 2oh + h2 ),故答案為: 2h+ + 2e = h2(或 2h2o + 2e = 2oh +h2);灰綠色固體用鹽酸溶解后的溶液中加入鐵氰化鉀溶液,生成藍(lán)色沉淀,灰綠色懸濁液過濾后的溶液中加入鐵氰化鉀溶液,無藍(lán)色沉淀生成,說明灰綠色懸濁液中含有fe2+,故答案為:試管iii 中生成藍(lán)色沉淀,試管v 中沒有藍(lán)色沉淀;灼燒晶體x,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察到火焰呈紫色,說明含有鉀元素,是因為試管i 中存在溶解平衡: kcl(s)k+ (aq)+ cl (aq),滴加 12 mol/

18、l 的鹽酸,動,析出 kcl 晶體,白色晶體為氯化鉀晶體,故答案為:試管增大 c(cl ),平衡逆向移i 中存在溶解平衡:kcl(s)k+ (aq)+ cl (aq),滴加12 mol/l的鹽酸,增大 c(cl ),平衡逆向移動,析出kcl晶體;(2) 鹽橋中的氯離子代替氫氧根離子向陽極移動,避免灰綠色固體生成,故答案為:阻礙oh 向陽極遷移,避免灰綠色固體生成;根據(jù)實驗i 中 vi、 vii 與 iiv 中的現(xiàn)象比較可知, vii中加入鐵氰化鉀溶液后生成大量藍(lán)色沉淀,說明在使用鹽橋的實驗條件下鐵在陽極區(qū)的產(chǎn)物主要為fe2+ , vi 中溶液在加入kscn溶液后呈淺紅色,說明fe2+在堿性條件

19、下更容易被氧化為fe3+,故答案為:本實驗條件下鐵在陽極區(qū)的產(chǎn)物主要為fe2+ ; fe2+在堿性條件下更容易被氧化為fe3+;(3) c(oh )增大,反應(yīng)速率加快,使得鐵電極上 oh-能夠放電,故答案為: c(oh)增大,反應(yīng)速率加快 (更容易放電 );陽極上生成的氧氣能夠?qū)嗚F離子氧化生成feo 42- ,反應(yīng)的總電極反應(yīng)式為fe 6e +8oh = feo42- +4h2o,故答案為:fe 6e + 8oh = feo42- +4h2o;要推測生成feo 42- 的必要條件是濃堿環(huán)境,只需要改變?nèi)芤旱膲A性,看是否仍然生成feo 42- 即可,實驗方案為:將淡紫色 (feo 4 2-)溶

20、液加入水中稀釋,使溶液的堿性減弱, 4feo 4 2-+10h 2o? 4fe(oh) 3 +8oh-+3o 2 ,看到生成紅褐色沉淀和無色氣體,即可說明生成 feo 42- 的必要條件是濃堿環(huán)境,故答案為:水;生成紅褐色沉淀和無色氣體。點睛:本題以“鐵作陽極 ”時發(fā)生反應(yīng)的多樣性探究實驗考查了電解原理的應(yīng)用。本題的難度中等,掌握鐵及其化合物的性質(zhì)和離子的檢驗是解題的關(guān)鍵。本題的易錯點和難點為(3)實驗的設(shè)計,需要理解實驗的目的并掌握高鐵酸根離子的水解方程式。5 鎢是我國豐產(chǎn)元素,是熔點最高的金屬,廣泛用于拉制燈泡的燈絲,有 “光明使者 ”的美譽。鎢在自然界主要以鎢(+6 價 ) 酸鹽的形式存

21、在。有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣( cawo4);黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,化學(xué)式常寫成 (fewo4 和 mnwo 4 ),鎢酸( h2 wo4)酸性很弱,難溶于水。已知: cawo 4 與碳酸鈉共熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。 鎢在高溫下可與焦炭(c)反應(yīng)生成硬質(zhì)合金碳化鎢(wc)。( 1) 74w 在周期表的位置是第 _周期。( 2)寫出黑鎢礦中 fewo4 與氫氧化鈉,空氣熔融時的化學(xué)反應(yīng)方程式_ ;白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式_。(3)工業(yè)上,可用一氧化碳、氫氣或鋁還原wo3 冶煉w。理論上,等物質(zhì)的量的co、h2、 al 作還原劑,可得到w 的質(zhì)

22、量之比為_。用焦炭也能還原wo3 ,但用氫氣更具有優(yōu)點,其理由是_ 。( 4)已知氫氧化鈣和鎢酸鈣 (cawo4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下 ca(oh)2、 cawo4 的沉淀溶解平衡曲線,則 t1 時ksp(cawo4)_(mol/l) 2。將鎢酸鈉溶液加入石灰乳得到大量鎢酸鈣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _ , t2 時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。(5)工業(yè)上,可用電解法從碳化鎢廢料中回收鎢。碳化鎢作陽極,不銹鋼作陰極,鹽酸為電解質(zhì)溶液,陽極析出濾渣d 并放出 co2 。寫出陽極的電極反應(yīng)式_ ?!敬鸢浮苛?4 fewo4+8naoh+o22fe2o3+4na

23、2wo4+4h2 ocawo +na cocaco+na wo42 2 3焦炭為固體,得到的金屬鎢會混有固體雜42332質(zhì),并且用焦炭還可能產(chǎn)生co 等有污染的尾氣-42-2-1 104wo + ca(oh) =cawo + 2oh3-2242+1 10 mol/l wc 10e +6h o= h wo +co + 10h【解析】 (1)w 為 74 號元素,第五周期最后一種元素為56 號,第六周期最后一種元素為84號,因此 74 號在元素周期表的第六周期,故答案為:六;(2)fewo4 中的鐵為 +2 價,與氫氧化鈉在空氣熔融時被空氣中的氧氣氧化,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 4 fewo4223

24、242+8naoh+o2fe o +4na wo+4h o;白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式為cawo4233244+na cocaco+nawo ,故答案為:fewo +8naoh+o2fe o +4na wo +4h o; cawo +na cocaco+na wo ;4223242423324(3)工業(yè)上,可用一氧化碳、氫氣或鋁還原wo3 冶煉 w。理論上, 1mol 的 co、 h2、 al 作還原劑時,轉(zhuǎn)移的電子分別為2mol , 2mol, 3mol ,根據(jù)得失電子守恒,得到w 的質(zhì)量之比為 2 2 3。用焦炭也能還原wo3,但用氫氣更具有優(yōu)點,因為焦炭為固體,得到的金屬鎢會混

25、有固體雜質(zhì),并且用焦炭還可能產(chǎn)生co 等有污染的尾氣,故答案為:22 3;焦炭為固體,得到的金屬鎢會混有固體雜質(zhì),并且用焦炭還可能產(chǎn)生co等有污染的尾氣;2+2-5-5-10(4) 根據(jù)圖像, t1 時 ksp(cawo4)=c(ca )?c(wo4)=1 10110=1 10 ,將鎢酸鈉溶液加入石灰乳,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),氫氧化鈣和鎢酸根離子反應(yīng)生成鎢酸鈣沉淀,反應(yīng)的離子方程式為: wo42-+ca(oh)2=cawo4 +2oh- , t2 時, c(oh-)=10-2 mol/l , c(wo42-)=10 -7mol/l ,平衡常數(shù) k 等 于 生 成 物 平 衡 濃 度 系 數(shù) 次 方

26、之 積 和 反 應(yīng) 物 平 衡 濃 度 系 數(shù) 次 方 之 積 , 即c2 oh=10k=210()c wo4223-10; wo2-3,故答案為: 110+ca(oh)2=cawo4 +2oh; 110;7=1 104(5)電解時,陰極是氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式是2h+2e-=h2,陽極是碳化鎢失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng): wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+,故答案為: wc+6h2o-10e-=h2wo4+co2 +10h+。6 硫酰氯 (so2cl2)常作氯化劑或氯璜化劑,用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表:物質(zhì)熔點 / 沸點 / 其它性質(zhì)

27、so cl-54.169.1易水解,產(chǎn)生大量白霧22易分解 : so2 2 22cl so +clh so10.4338具有吸水性且不易分解24實驗室用干燥而純凈的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯,反應(yīng)的化學(xué)方程式為so2(g)+cl2(g)so2cl2(l) h=-97.3kj/mol 。裝置如圖所示(夾持儀器已省略),請回答有關(guān)問題:( 1)儀器 b 的作用是 _ 。( 2)若無裝置乙硫酰氯會發(fā)生水解,則硫酰氯水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)寫出丁裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式并標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移_。(4)為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中需要注意的事項有先通冷凝水,再通氣控制氣流速率,宜慢不宜

28、快_( 填序號 )若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫加熱三頸燒瓶(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(clso3h)分解獲得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ ,此方法得到的產(chǎn)品中會混有硫酸。從分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的方法是 _ 。(6)工業(yè)上處理so2 廢氣的方法很多,例如可以用下溶液轉(zhuǎn)化為溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為fe2(so4)3 酸性溶液處理,其工藝流程如_ ;有的工廠用電解法處理含有so2 的尾氣,其裝置如下圖所示(電極材料均為惰性電極)。下列說法不正確的是_a 電極 a 連接的是電源的正極b 若電路中轉(zhuǎn)移 0.03mole -,則離子交換膜左側(cè)溶液中增加0.03mol 離子c 圖中的離子交換膜是陽離子交換膜

29、3-+2 42-2d 陰極的電極反應(yīng)式為 2hso +2e +2h =s o+2h o【答案】吸收未反應(yīng)完的氯氣和二氧化硫,防止污染空氣;防止空氣中水蒸氣進(jìn)人甲,防止 so2cl2 水解 so2cl2+2h2oh2 so4+2hcl3242 2+2+23+22clso h h so +so cl 蒸餾4h +4fe +o 4fe +2h o b【解析】( 1) .甲裝置發(fā)生的反應(yīng)是:so222 2(g)+cl (g)so cl (l),二氧化硫和氯氣都是有毒的氣體,產(chǎn)物so2 2b 中盛放堿石灰,以吸收未反應(yīng)完的氯氣cl 易水解,所以可以在儀器和二氧化硫,防止污染空氣,同時還可以防止空氣中的水

30、蒸氣進(jìn)入甲裝置中,防止so2 2cl水解,故答案為:吸收未反應(yīng)完的氯氣和二氧化硫,防止污染空氣;防止空氣中水蒸氣進(jìn)人甲,防止 so2 2cl 水解;(2) .乙硫酰氯發(fā)生水解生成硫酸和氯化氫,水解反應(yīng)的方程式為:so2cl2+2h2o h2so4+2hcl,故答案為: so2cl2+2h2o h2so4+2hcl;(3) .在丁裝置中 , kclo3 與濃鹽酸反應(yīng)生成kcl、 cl2 和水 ,反應(yīng)方程式為: kclo+5 價降低到 03+6hcl=kcl+3cl+3h22 o,在該反應(yīng)中, kclo3 中氯元素的化合價從價, hcl 中氯元素的化合價從 1 價升高到0 價,根據(jù)得失電子守恒,表

31、示電子轉(zhuǎn)移的式子為:,故答案為:;( 4) .由于硫酰氯通常條件下為無色液體,熔點為 -54.1,沸點為 69.1,在潮濕空氣中“發(fā)煙”; 100以上開始分解,生成二氧化硫和氯氣,長期放置也會發(fā)生分解,因此為提高本實驗中硫酰氯的產(chǎn)率,在實驗操作中需要注意的事項有先通冷凝水,再通氣,控制氣流速率,宜慢不宜快,若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫,但不能加熱三頸燒瓶,否則會加速分解,正確,故答案為:;( 5) .根據(jù)題意可知,氯磺酸( clso 3h )加熱分解,也能制得硫酰氯與硫酸,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2clso3h h2so4+so2cl2;硫酰氯通常條件下為無色液體,熔點為 -54.1 ,沸點為 6

32、9.1,而硫酸沸點高,則分離產(chǎn)物的方法是蒸餾,故答案為:2clso3h h2so4+so2cl2;蒸餾;( 6) .根據(jù)流程圖可知,硫酸鐵酸性溶液和so2 發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸,所以溶液中含有硫酸亞鐵和硫酸,硫酸亞鐵在酸性條件下被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鐵,反應(yīng)的離子方程式為: 4h+4fe2+o2 4fe3+2h2o;由裝置圖可知,通入二氧化硫的一極生成硫酸,則 a 為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),b 為陰極,發(fā)生還原反應(yīng), a. a 為陽極,則電極 a 連接的是電源的正極,故a 正確; b.陽極發(fā)生 so2 -2e-2-+2h2o=so4+4h ,若電路中轉(zhuǎn)移 0.03mole - ,

33、則離子交換膜左側(cè)溶液中生成0.015molso42- 和 0.06molh +,其中 0.03molh +移向陰極,增加0.045mol 離子,故b 錯誤; c. 電解使陽極生成氫離子,陰極消耗氫離子,則氫離子向陰極移動,所以圖中的離子交換膜是陽離子交換膜,故c 正確; d. 陰極發(fā)生還原反應(yīng) ,電極反應(yīng)式為2hso3-+2e-+2h+=s2o42-+2h2o,故 d 正確 ;故答案為:4h+4fe2+o2 4fe3+2h2 o; b。7納米級 fe粉是新型材料,具有超強(qiáng)磁性、高效催化性。某化學(xué)小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉。其實驗設(shè)計如圖(加熱、支持裝置省略)( 1) a 的名稱是

34、_;濃硫酸的作用是 _ 。( 2)打開分液漏斗活塞,一段時間后再對c 裝置加熱,這樣操作的目的是_;反應(yīng)一段時間后d 中變藍(lán), e 中溶液變渾濁,c 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _。(3)反應(yīng)中若觀察到b 裝置中氣泡產(chǎn)生過快,則應(yīng)進(jìn)行的操作是_。( 4)反應(yīng)一段時間后, b 中產(chǎn)生氣泡太慢,再滴加硫酸反應(yīng)速率略有加快但不明顯;若向硫酸中加少量硫酸銅再滴入與zn 反應(yīng),反應(yīng)速率明顯加快,原因是_ 。( 5)檢驗碳酸亞鐵中含有鐵元素的實驗方法是_。【答案】( 1)蒸餾燒瓶( 1 分)吸收氫氣中的水蒸氣(或干燥氫氣)(2分)2)排除體系內(nèi)的空氣,防止干撓實驗,防止爆炸(2分)fecofe+co2+h2

35、o( 2(3+h2分)(3)調(diào)節(jié) a 中分液漏斗活塞,減慢硫酸滴加速度(2 分,不全對扣1 分)(4)鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅與鋅形成原電池(鋅為負(fù)極),加快了反應(yīng)速率(2 分)(5)取少量 feco3加適量鹽酸完全溶解,再加入少量33k fe(cn) 溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則碳酸亞鐵中含有鐵元素。(溶解后加入氧化劑,檢驗fe3+也可) (2 分)【解析】【分析】【詳解】本題的實驗?zāi)康氖怯脷錃夂吞妓醽嗚F制取納米級鐵粉,根據(jù)裝置分析可知,a 為 h2的制取裝置, b 為干燥裝置, c為 h2 還原 feco3 制取納米級鐵粉。d 中無色硫酸銅可用于檢驗水的存在, e 中澄清石灰水則用于檢驗 co2

36、。( 1)儀器 a 是圓底燒瓶; b 為干燥裝置,所以濃硫酸的作用是吸收氫氣中的水蒸氣。( 2)因 h2 是爆炸氣體,所以在操作時必須先排除裝置中的空氣,必須打開分液漏斗活塞,一段時間后再對 c 裝置加熱,防止裝置中的空氣干撓實驗,造成爆炸的危險。反應(yīng)一段時間后 d 中變藍(lán),說明有水生成, e 中溶液變渾濁,說明有 co2 生成。則 c 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為feco3+h2fe+co2+h2o。(3)反應(yīng)中若觀察到b 裝置中氣泡產(chǎn)生過快,則說明a 處產(chǎn)生 h2 的速率過快,可調(diào)節(jié)a中分液漏斗活塞,減慢硫酸滴加速度。( 4)加少量硫酸銅再滴入與 zn 反應(yīng),鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅與鋅形成原

37、電池(鋅為負(fù)極),加快了反應(yīng)速率。(5)檢驗碳酸亞鐵中含有鐵元素的實驗方法是取少量feco加適量鹽酸完全溶解,再加入3少量 k3fe(cn)3 溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則碳酸亞鐵中含有鐵元素。8 ( i)某同學(xué)設(shè)計實驗探究構(gòu)成原電池的條件,裝置如下:實驗一:實驗探究電極的構(gòu)成甲圖a 、b 兩極均選用石墨作電極,發(fā)現(xiàn)電流計指針不偏轉(zhuǎn); a 、 b 兩極均選用銅片作電極,發(fā)現(xiàn)電流計指針不偏轉(zhuǎn); a 極用鋅片, b 極用銅片,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn); a 極用鋅片, b 極用石墨,發(fā)現(xiàn)電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。結(jié)論一:_ 。實驗二:探究溶液的構(gòu)成甲圖,a 極用鋅片,b 極用銅片) 液體采用無水乙醇,發(fā)現(xiàn)電流計

38、指針不偏轉(zhuǎn); 改用硫酸溶液,發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),b 極上有氣體產(chǎn)生。結(jié)論二 : _ 。實驗三:對比實驗,探究乙圖裝置能否構(gòu)成原電池將鋅、銅兩電極分別放入稀硫酸溶液中,發(fā)現(xiàn)鋅片上有氣泡產(chǎn)生,銅片上無明顯現(xiàn)象,電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。結(jié)論三: _ 。思考:對該同學(xué)的實驗,同學(xué)乙提出了如下疑問,請你幫助解決。(1)在甲圖裝置中,若a 為鎂片, b 為鋁片,電解質(zhì)溶液為naoh 溶液,電流計的指針應(yīng)向_偏轉(zhuǎn)。(2)一根金屬絲兩端分別放在圖乙的兩個燒杯之中,電流計指針_(填 “能 ”或 “不能”)偏轉(zhuǎn)。(ii)依據(jù)氧化還原反應(yīng):+2+2ag(aq)+cu(s)=cu (aq)+2ag(s)設(shè)計的原電池如圖

39、所示。請回答下列問題:(1)電極 x 的材料是 _;電解質(zhì)溶液y 是_;(2)當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mol 電子時,兩電極的質(zhì)量差為_g。【答案】電極必須是兩活潑性不同的電極溶液必須是電解質(zhì)溶液必須構(gòu)成閉合回路右不能cu agno1.4g3【解析】【分析】(i)實驗一:由可知,當(dāng)兩極相同時,不能形成原電池;由可知,當(dāng)兩極是兩種活潑性不同的金屬或一種是金屬一種是非金屬時,可以形成原電池;實驗二:中乙醇是非電解質(zhì),溶液中無自由移動離子;中硫酸是電解質(zhì),硫酸溶液中有自由移動離子,能形成原電池;實驗三:要有電流,必須能形成閉合回路。思考: (1)相對于電解質(zhì)溶液來講,哪個電極更活潑,哪個電極做負(fù)極,指針

40、向哪偏轉(zhuǎn);(2)要形成原電池產(chǎn)生電流,必須形成閉合回路。+2+分”析,在反應(yīng)中, cu 被氧化,失電子,應(yīng)為(ii)根據(jù)反應(yīng) “ 2ag(aq)+cu(s) cu (aq)+2ag(s)原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)為cu-2e-=cu2+,則正極為活潑性較cu 弱的 ag, ag+在正極上得電子被還原,電極反應(yīng)為ag+e=ag,電解質(zhì)溶液為agno3 ,原電池中,電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,由此分析解答?!驹斀狻?i)實驗一:由可知,當(dāng)兩極相同時,不能形成原電池;由可知,當(dāng)兩極是兩種活潑性不同的金屬或一種是金屬一種是非金屬時,可以形成原電池;實驗二:中乙醇是非電解質(zhì),溶液中無自由移動離子;中硫酸是電

41、解質(zhì),硫酸溶液中有自由移動離子,能形成原電池;實驗三:要有電流,必須能形成閉合回路;思考: (1)相對于氫氧化鈉溶液來講,鋁比鎂更活潑,故鋁做負(fù)極,電流計的指針應(yīng)向右偏轉(zhuǎn);(2)一根金屬絲兩端分別放在圖乙的兩個燒杯之中,不能形成閉合回路,而要形成原電池產(chǎn)生電流,必須形成閉合回路;+2+cu 被氧化,失電子,應(yīng)為(ii)(1)由反應(yīng) “ 2ag(aq)+cu(s) cu (aq)+2ag(s) 可知,在反應(yīng)中,”原電池的負(fù)極, ag+在正極上得電子被還原,電解質(zhì)溶液為agno3 ;(2)若剛開始 cu 電極和銀電極的質(zhì)量相等,當(dāng)電路中通過0.01mol 電子時,正極上生成 ag為 0.01mol ,即 1.08g,

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