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文档简介

1、北京高考化学专题复习化学能与电能的综合题一、化学能与电能1 某实验小组对fecl3 分别与 na2so3、 nahso3 的反应进行探究。(甲同学的实验)装置编号试剂 x实验现象闭合开关后灵敏电流计指ina2so3 溶液( ph9)针发生偏转ii闭合开关后灵敏电流计指nahso3 溶液( ph5)针未发生偏转(1)怎样配制 fecl溶液?3_ 。(2)甲同学探究实验i 的电极产物。取少量 na2so3溶液电极附近的混合液,加入_ ,产生白色沉淀,证明产生了 so42-。该同学又设计实验探究另一电极的产物,其实验方案为_ 。(3)实验 i 中负极的电极反应式为_ 。乙同学进一步探究fecl3 溶

2、液与nahso3 溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下:装置编号反应时间实验现象01 min产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出iii130 min沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,30 min 后随后逐渐变为浅橙色(4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示的可能原因。 fe3+ 3hso- 垐 ?fe(oh);3噲 ?33so2 _ 。(5)查阅资料:溶液中fe3+、 so32-、oh 三种微粒会形成红色配合物并存在如下转化:+4垐 ?+5o 2fe2+2-hofe s o 2 噲 ? hofeo

3、s o2+so4从反应速率和化学平衡两个角度解释130 min 的实验现象:_ 。(实验反思)(6)分别对比 i 和 ii、 ii 和 iii, fecl 能否与 na so 或 nahso 发生氧化还原反应和3233_ 有关(写出两条)。【答案】将 fecl3溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度足量盐酸和23溶bacl 溶液 取少量 fecl液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了fe2+3so2-2e-2-+-+h2o=so4+2hso3h +hso3 =h2o+so2 生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;在o2 的作用下,橙色的hofeoso2

4、浓度下降,平衡不断正向移动,最终溶液几乎无色溶液 ph 不同、23332-浓度不同(或na233233na so 、 nahso 溶液中 soso与 nahso 不同,或 na so与 nahso 的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物(任写两条)【解析】【分析】甲同学实验:利用铁离子能够将so32- 氧化设计原电池,则原电池中氯化铁溶液为正极得电子发生还原反应,试剂x 为负极,失电子发生氧化反应;实验中x 为 na2so3 溶液时电流计指针发生偏转,说明铁离子将so32- 氧化;实验中x 为 nahso3 溶液时电流计指针未发生偏转,说明二者可能不反应;乙同学进一步探究fecl3 溶液

5、与 nahso3 溶液能否发生反应:01 min 产生红色沉淀,有刺激性气味气体逸出,红色沉淀应为fe(oh)3,气体应为二氧化硫,说明二者发生双水解;130 min 沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色,结合查阅的资料可知生成了 hofeoso2,该物质存在平衡 hofeoso2?hofeoso2,在氧气的作用下不断正向进行,最终溶液几乎无色; 30min 后反应现象是空气接触部分的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色,反应后的亚铁离子被空气中氧气氧化为铁离子,过量的hso3-电离提供so3 2-,溶液中fe3+、 so32-、 oh-三种微粒会继续反应形成红色配

6、合物。【详解】(1)实验室配制 fecl3 溶液时,为了防止铁离子水解,先将 fecl3 固体溶解在较浓的盐酸中然后加水稀释;(2)若有硫酸根生成,则加入盐酸酸化的氯化钡溶液会有白色沉淀生成;氯化铁溶液为原电池正极,发生还原反应,fe3+被还原成fe2+,铁氰化钾溶液可以与亚铁离子反应生成蓝色沉淀,所以方案为取少量fecl3 溶液电极附近的混合液,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了fe2+;(3)实验 i 中试剂 x 为原电池负极,2- 被氧化生成硫酸根,电极方程式为3so 22e-so332-+h2o=so4+2hso3 ;(4)ph=1 的氯化铁溶液中有大量的氢离子,亚硫酸氢根离子

7、结合氢离子生成二氧化硫气体,反应的离子方程式:h+ +hso3-=h2o+so2;(5)fecl3 溶液与 nahso3 溶液混合反应,在1 30 min 出现现象为:沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为橙色,之后几乎无色,根据资料:溶液中fe3+、 so3 2-、 oh-三种微o粒会形成红色配合物并存在转化:hofeoso2?hofeoso22fe2+so42-,可知原因是:生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成橙色配合物的速率较慢;在氧气的作用下橙色的hofeoso2 浓度下降平衡hofeoso2?hofeoso2,不断正向进行,最终溶液几乎无色。(6)分别对比 和 、 和 ,

8、fecl 能否与 na so 或 nahso 发生氧化还原反应和溶液ph3233不同、 na2 3332-浓度不同 (或 na233不同,或23与so 、 nahso溶液中 soso与 nahsona sonahso3 的阴离子不同 )、反应物是否接触形成红色配合物有关。【点睛】第 3 题写电极反应方程式时要注意 ph=9 的溶液是由于 so32-水解, oh-来自于水的电离,电极方程式不能写成 so32-2e-+2oh-=so42-+h2o。2 二氧化氯 (clo2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。2clo 是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小

9、组欲用以下三种方案制备clo2,回答下列问题:( 1)以黄铁矿 (fes2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备 clo2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被 clo3-氧化成 so42-,写出制备 clo2 的离子方程式 _。(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原naclo322用于处制备 clo ,并将制得的clo理含 cn-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略 )如图所示。装置 a 的名称是 _,装置 c 的作用是 _。反应容器b 应置于 30左右的水浴中,目的是_。通入氮气的主要作用有3 个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将clo2 排出,三是_。clo2 处理含cn-废水的离子方

10、程式为_,装置e 的作用是_。(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产clo2 的方法。用于电解的食盐水需先除去其中的ca2+、 mg 2+、 so42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 _(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的na2co3 和 naoh,充分反应后将沉淀一并滤去。用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取clo2,工作原理如图所示,写出阳极产生 clo2 的电极反应式 _。【答案】 fes2+15clo3-+14h+ =15clo2+fe3+2so42-+7h2o 恒压漏斗安全瓶 提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释 clo2,防止其爆炸2cn-

11、+2clo2=2co2+n2+2cl- 吸收clo2 等气体,防止污染大气bacl2 cl-5e-+2h2 o=clo2+4h+【解析】【分析】二氧化氯 (clo2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】(1)以黄铁矿 (fes2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备clo2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被 clo3-氧化成 so42-,根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒,可以写出制备clo2的离子方程式为 fes23-+23+42-2+15clo+14h =15clo +fe+2so+7h o。(2) 装置 a

12、 的名称为恒压漏洞,装置c 为安全瓶,起到防止液体倒吸的作用。 升高温度可以提高化学反应速率,但是原料中含有过氧化氢,过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应,因此反应容器b 应置于 30左右的水浴中。 根据题文可知, clo 是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆2炸,故通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将clo2 排出,三是稀释 clo2,防止其爆炸。 clo 2 处理含 cn-废水发生氧化还原反应,将 cn-转化为无污染的 co2 和 n2,故离子方程式为 2cn-+2clo2=2co2+n2 +2cl-;装置 e 在整套装置之后,起到吸收尾气,

13、防止环境污染的作用。(3) 用于电解的食盐水需先除去其中的ca2+、 mg2+、 so42-等杂质,需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子,过量的钡离子可以用碳酸根离子除去,因此在加入na2co3 之前应先加入过量bacl2。 用石墨做电极,电解池的阳极发生氧化反应,元素化合价升高,因此氯离子在阳极失电子和水反应得到 clo2 ,电极反应式为 cl-5e-+2h2o=clo2+4h+。3 现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 ml)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。( 1)试从上图图 1 中选用几种必要的仪器 ,连成一整套装置 ,各种仪器接口

14、的连接顺序(填编号)是 :a 接 _,b 接_。( 2)碳棒上发生的电极反应为 _。( 3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_。(4)假定装入的饱和食盐水为50 ml(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 ml(已折算成标准状况)时,溶液的 ph 为 _。(5)工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是_(填 “阳离子 ”或 “阴离子 ”)交换膜,溶液a 是 _(填溶质的化学式)-【答案】 g、f、 i d、 e、c 2cl212阳离子naoh-2e =cl 淀粉 -ki 溶液变成蓝色【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体

15、积(约 6 ml)和检验氯气的氧化性,结合装置的作用来连接装置;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,碳棒为阳极;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明;(4)电解饱和食盐水的方程式:2nacl+2h2o2naoh+h2 +cl2,利用公式c= n 来计v算 naoh 的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出ph;(5)氢气在阴极生成,则b 为阴极, a 为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过; a 极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成naoh。【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法,预计h2 的体积 6ml 左右,所以选i

16、 不选 h,导管是短进长出,所以 a 接 g,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以 b 接 d,氯气要进行尾气处理,即 e 接 c;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,连接电源负极,碳棒为阳极,所以炭棒接直流电源的正极,电极反应: 2cl-2e-cl2;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性;(4)因电解饱和食盐水的方程式:2nacl+2h2o2naoh+h2 +cl2,当产生的h2 的体积为 5.6ml 时,物质的量 n=5.610 3 l-45-=2.5 10mol ,生成氢氧化钠的物质

17、的量为1022.4l / mol4mol,所以溶液中naoh 的物质的量浓度 =510 4 mol 0.01mol/l ,所以氢离子的浓度0.05l10 14-12=mol/l=1 10mol/l , ph=12;0.01(5)氢气在阴极生成,则b 为阴极, a 为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过,所以离子交换膜为阳离子交换膜;a 极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成 naoh,所以溶液 a 是 naoh。【点睛】分析电解过程的思维程序:首先判断阴阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极;再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴阳离子两组;然后排出阴阳离子的放电顺序:阴极

18、 :阳离子放电顺序: ag+fe3+cu2+h+fe2+zn2+h+;阳极:活泼电极 s2-i-br-cl-oh-;如果阳极材料是活性金属如fe 或 cu 为阳极,则阳极本身被氧化。42,实验室中常保存硫酸亚铁4feso 溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用fe铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”,化学式为 (nh424 22o,它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定) fe(so ) ?6h是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质)i硫酸亚铁铵晶体的制备与检验( 1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是

19、_。向 feso4 溶液中加入饱和 (nh4)2so4 溶液,经过操作 _、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。( 2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是_, c 装置的作用是 _。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。取少量待测液,_ (填操作与现象 ),证明所制得的晶体中有fe2 。取少量待测液,经其它实验证明晶体中有nh4 和 so42ii实验探究影响溶液中 fe2 稳定性的因素(3)配制 0.8 mol/l 的 feso溶液4 溶液( ph=4.5)和 0.8 mol/l 的(nh4)2fe(so)42(ph=4.0),各取 2 ml 上述溶液

20、于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加 2 滴 0.01mol/l 的 kscn溶液, 15 分钟后观察可见: (nh4)2fe(so4)2 溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液; feso4 溶液则出现淡黄色浑浊。(资料 1)沉淀fe(oh)2fe(oh)3开始沉淀ph7.62.7完全沉淀 ph9.63.7请用离子方程式解释feso溶液产生淡黄色浑浊的原因 _。4讨论影响2稳定性的因素,小组同学提出以下3 种假设:fe假设 1:其它条件相同时,nh4的存在使 (nh4)2fe(so4 )2 溶液中 fe2+稳定性较好。假设 2:其它条件相同时,在一定ph 范围内,溶液ph 越小 fe2

21、稳定性越好。假设 3: _。(4)小组同学用如图装置(g 为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液a( 0.2 mol/l nacl )和溶液 b(0.1mol/l feso4)为不同的 ph,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号114a: 0.2mol lnacl电流计读数b: 0.1mol l feso实验1ph=1ph=58.4实验 2ph=1ph=16.5实验3ph=6ph=57.8实验4ph=6ph=15.5(资料 2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原 电池的电流越大。(资料 3)常温下, 0.1mo

22、l/l ph=1 的 feso44溶液稳定性更好。根据以溶液比 ph=5 的 feso上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:u 型管中左池的电极反应式 _ 。对比实验 1 和 2(或 3 和 4) ,在一定 ph 范围内,可得出的结论为_。对比实验 _ 和_ ,还可得出在一定ph 范围内溶液酸碱性变化对o2 氧化性强弱的影响因素。 对(资料 3)实验事实的解释为_ 。【答案】除去水中溶解的氧气,防止氧化fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水cuso的试管,影响实验结果滴入少量 k3fe(cn)64溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2 滴 kscn溶液,无

23、明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4fe2+ + o2 + 10h2o = 4fe(oh)3 + 8h+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响 fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,fe2+的稳定性较好。) o2 + 4e- +4h+= 2h2o溶液酸性越强 ,fe2+的还原性越弱13(或 2 和 4)其它条件相同时,溶液酸性增强对fe2+的还原性减弱的影响,超过了对o2的氧化性增强的影响。故 ph=1 的 feso4 溶液更稳定。【解析】【分析】i.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向feso 溶液中加入饱和 (nh ) so 溶44 24液,需

24、要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;检验 fe2+,可以向样品中滴入少量k3fe(cn)6溶液,出现蓝色沉淀,说明存在fe2+;或先滴入2 滴kscn溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在fe2+;ii.(3) 由表可知, ph=4.5 的 0.8 mol/l被氧化成了三价铁,同时和水反应生成的 feso4 溶液中,会产生fe(oh)3 沉淀;fe(oh)3 沉淀,说明二价铁 0.8 mol/l 的 feso4 溶液( ph=4.5)和 0.8 mol/l 的 (nh4 )

25、2fe(so4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同,可以以此提出假设;(4) feso4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, nacl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;实验 1 和 2(或 3 和 4)中 nacl 溶液的 ph 相同, feso4 溶液的 ph 不同,且 feso4 溶液的ph 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, feso4 溶液的 ph 相同时, nacl 溶液的 ph 越大,电流越

26、小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验1 和 4, nacl 溶液的 ph 增大酸性减弱,feso4 溶液的 ph 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论分析。【详解】i.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化fe2+;向 feso4溶液中加入饱和 (nh424溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿) so色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含

27、有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水cuso4 的试管,影响实验结果;检验 fe2+,可以向样品中滴入少量k3fe(cn)6溶液,出现蓝色沉淀,说明存在fe2+;或先滴入 2 滴 kscn溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在fe2+;ii.(3) 由表可知, ph=4.5 的 0.8 mol/l 的 feso4 溶液中,会产生fe(oh)3 沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成fe(oh)3 沉淀,离子方程式为: 4fe2+ + o2 + 10h2o =3+;4fe(oh) + 8h 0.8 mol

28、/l 的 feso4 溶液( ph=4.5)和 0.8 mol/l 的 (nh4 )2fe(so4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同, 0.8 mol/l 的 (nh4)2fe(so4)2 溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,fe2+的稳定性较好;(4) feso4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, nacl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:o2 + 4e-+4h+= 2h2o;实验 1 和 2(或 3 和 4)中 nacl

29、溶液的 ph 相同, feso4 溶液的 ph 不同,且feso4 溶液的ph 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,fe2+的还原性越弱;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, feso4 溶液的 ph 相同时, nacl 溶液的 ph 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定ph 范围内溶液的碱性越强,o2 氧化性越强;对比实验1 和 4, nacl 溶液的 ph 增大酸性减弱,fe

30、so4 溶液的 ph 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对fe2+的还原性减弱的影响,超过了对 o2 的氧化性增强的影响。故ph=1 的 feso4 溶液更稳定。5 电解原理在化学工业中有广泛应用。i 右图表示一个电解池,装有电解液a; x、 y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请完成以下问题:( 1)若 x、 y 都是惰性电极, a 是饱和 nacl 溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:在 x 极附近观察到的现象是_;电解一段时间后,该反应总离子方程式_ ;若用该溶液将阳极产物全部吸收,反应的离子方程式_ 。(2)若用该装置电解精炼

31、铜,电解液a 选用 cuso4 溶液,则: x 电极的材料是_,电解一段时间后,cuso4 溶液浓度 _(填 “增大 ”、减小 ”或 “不变”)。(3)若 x、 y 都是惰性电极,a 是溶质为液,通电一段时间后,阴极析出固体质量cu(no3)2 和 x(no3)3,且均为m(g)与通过电子的物质的量0.1 mol 的混合溶n(mol) 关系如图所示,则 cu2+、 x3+、h+氧化能力由大到小的顺序是_。ii右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。下列说法正确的是_。a从 e 口逸出的气体是cl2b从 b 口加入含少量naoh 的水溶液以增强导电性c标准状况下每生成 22.

32、4 l cl,便产生2 mol naoh2d电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度【答案】 放出气体,溶液变红2cl22oh222 2h o cl h cl 2oh = cl cloh2o 纯铜 减小 cu2+h+x3+bc【解析】试题分析:本题考查电解的原理和电解原理的应用,离子放电顺序的判断和电化学的计算。i. x 与外加电源的负极相连,x 为阴极,y 为阳极 。(1)若x、 y 都是惰性电极,a 是饱和nacl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞 试 液 。 x电 极 的 电 极 反 应 式 为2h+ +2e- =h2 , x电 极 附 近 水 的 电 离 平 衡(h 2o

33、h+ +oh -)正向移动, h+继续放电,溶液中 c( oh -)c(h + ),溶液呈碱性,遇酚酞变红色, x 极附近观察到的现象是放出气体,溶液变红。y 电极的电极反应式为2cl-2e- =cl2,电解一段时间后,该反应总离子方程式为2cl-+2h2o2oh-+h2 +cl2;若用该溶液将阳极产物全部吸收,naoh 与 cl2 反应的离子方程式为cl2 2oh = cl cloh2o。(2)电解精炼铜,粗铜作阳极,纯铜作阴极,x 的电极材料为纯铜。阳极( y 电极)的电极反应为 :比 cu 活泼的金属发生氧化反应和cu-2e-=cu2+,阴极( x 电极)电极反应式为cu2+2e-=cu

34、,根据电子守恒和原子守恒 ,电解一段时间后cuso4 溶液浓度减小。( 3)由图像知开始通过 0.2mol 电子析出固体的质量达到最大值,结合阳离子物质的量都为 0.1mol ,则 cu2+优先在阴极放电, cu2+的氧化能力最强,继续通电,阴极不再有固体析出,接着 h+放电, x3+不放电,则 cu2+、x3+、 h+氧化能力由大到小的顺序是cu2+h+ x3+。ii.根据 na+的流向可以判断装置左边电极为阳极,右边电极为阴极。a 项,右边电极的电极反应为 2h+2e-=h2, e 口逸出的气体是 h2,错误; b 项,装置图中的阴极室产生naoh,从 b 口加入含少量 naoh 的水溶液

35、,增大溶液中离子的浓度,增强导电性,正确;c 项, n(cl2222)=22.4l 22.4l/mol=1mol ,根据电解方程式 2nacl+2h o2naoh+h +cl ,生成 naoh 物质的量为 2mol ,正确; d 项,根据元素守恒,电解一段时间后通入适量的hcl气体可以恢复到电解前的浓度,不是盐酸,错误;答案选bc。6 ( 1)如下图所示,a 为电源, b 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴 kmno4 溶液, c d 为电解槽,其电极材料见图,电解质溶液:c 装置中溶液为 agno3溶液, d 装置的溶液为cu(no3)2 溶液,。关闭 k1,打开 k2,通电

36、后, b 的 kmno4 紫红色液滴向 d 端移动,则电源a 端为 _极,通电一段时间后,观察到滤纸c 端出现的现象是: _;(2)打开 k1,关闭 k2,通电一段时间后,d 装置中 cu 极的电极反应式为_。c 装置中右端pt 电极上的电极反应式为:_ 。 c装置中总反应方程式为:_。(3)假定 c d 装置中电解质溶液足量,电解一段时间后,c 装置中溶液的ph 值 _(填 “变大 ”变.“小 ”或 “不变 ”,下同), d 装置中溶液的 ph 值 _。【答案】负变红色cu 2e-2+-22= cu4oh- 4e= 2h o + o 减小不变【解析】【分析】124紫红色液滴向d 端移(1)关

37、闭 k ,打开 k ,为电解饱和食盐水装置,通电后,b 的 kmno动,根据电解池工作原理可知阴离子向阳极移动判断电源的正负极并判断反应现象;12d 装置中 cu 极连接电源的正(2)打开 k ,关闭 k ,为电解硝酸银和硝酸铜的串联电路,极,为电解池的阳极,发生氧化反应,c 装置中右端pt 电极为阳极,氢氧根离子放电生成氧气;(3)c 为电解硝酸银装置,d 为电镀装置。【详解】(1)据题意 kmno4 紫红色液滴向d 端移动,说明高锰酸根离子向d 端移动,可推出极为阳极,进一步可确定电源a 端为负极, b 端为正极,通电一段时间后,滤纸c 端发生反应为2h+2e-=h2,促进水的电离,滴加酚

38、酞呈红色;(2)打开 k1,关闭 k2,为电解硝酸银和硝酸铜的串联电路,d 装置中 cu 极连接电源的正极,为电解池的阳极,发生氧化反应,电极方程式为cu-2e-=cu2+,c 装置中右端 pt 电极为阳极,氢氧根离子放电生成氧气,电解方程式为4oh-4e-=2h2o+o2,电解总反应为4agno +2h o4ag+o +4hno ;3223(3)c 装置中总反应方程式为4agno3+2h2o4ag+o2 +4hno3 ,溶液 ph 减小, d 为电镀装置,溶液浓度不变,则ph 不变。7 食盐加碘剂的主要成份是碘酸钾(kio3)。工业上可用碘为原料通过电解制备碘酸钾。【实验一】在已经提取氯化钠

39、、溴、镁等化学物质后的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:(1)写出步骤的离子方程式。(2)上述生产流程中,可以利用的副产物是。(3)分离 i 2 和丁的方法是。【实验二】电解制取kio3,电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应: 3i 2 6koh5ki kio3 3h2o,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。(4)电解时,阳极上发生反应的电极反应式为;电解过程中阴极附近溶液ph_(填“变大”、“变小”或“不变”)。【实验三】电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:(5)步骤的操作名称,步骤洗涤晶体的目的是。【答案】( 1)

40、 2fe2 4i 3cl3 2i6cl; 2fe22( 2) ag(或 ag、 fecl3);( 3)萃取;(45)冷却结晶;洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质)解析】【试i题分析:( 1)碘化亚铁具有还原性,与充足的氯气反应生成碘和氯化铁,离子方程式2 4i 2fe3 6cl为: 2fe 3cl 2i2;( 2)从流程图分析,副产物为银,由于加入2铁过量,所以先加入稀硫酸除去铁,再加入稀硝酸与银反应制得硝酸银溶液。(的3)丁为氯6化铁,分离碘单质和氯化铁溶液的方法为萃取,加入苯或汽油或四氯化碳等有机溶剂。(o4)阳极附近的阴离子有碘离子,碘酸根离子和氢氧根离子,电解过程中阳极上碘离子失去

41、h电子生6成e碘却结晶;洗涤后的晶体有水分,所以要进行干燥,过滤后得到的晶体上吸附部分氢氧化钾等杂质,为得到较纯净的碘酸钾晶体,所以要进行洗涤。考点: 海水资源的综合利用,电解原理8氰化钠( nacn)是一种重要化工原料,用于化学合成、电镀、冶金等方面。毒,含氰废水需经无害化处理才能排放,某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下:nacn 有剧已知: hcno 的结构式是: h-o-cnhcn 的 ka= 6.02-10 10-(aq)+-21ag(cn)2ag (aq)+ 2cn(aq) k = 1.3 10回答下列问题:(1) cn-中两原子均为8 电子稳定结构,请写出cn-的电子式 _。(2)氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸,请写出相应的离子方程式_。( 3)向发生塔中通水蒸汽的目的是_。( 4)氧化池中氰化物的降解分两步进行cn-被氯气氧化成低毒的cno- ,写出相应的离子方程式_,cno-被氯气氧化成无毒的两种气体,写出相应的离子方程式_ 。( 5)贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因_ 。( 6)电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度,使镀层更加致密。电解液使用naag(cn)2,请写出阴极反应式因。,解释工业电镀中使用氰离子(cn-)的原【答案】(每空2 分,共16 分 )( 1)(2) cn-+h2ohcn + oh-( 3)促使 hcn挥发进入

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