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1、备战高考化学知识点过关培优易错试卷训练化学能与电能(1)一、化学能与电能1 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,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。请回答以下问题。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溶液,则:(1)电解池中 x 极上的电极反应式是_,在 x 极附近观察到的现象是_。(2)y 电极上的电极反应式是_ ,检验该电极反应产物的方法是 _。【答案】 2h+2 2e2 把湿润的碘化钾淀粉试纸+2e =h 放出气体,溶液变红2cl=cl放在 y 电极附近,试纸变蓝【解析】【详解】由题意或

2、图像可知,此池为电解池,x 极为阴极, y 极为阳极。电极为惰性电极,饱和nacl 溶液中存在 na+、 cl 、 h+、 oh ,在阴极上, h+ 放电能力强于 na+,故阴极上发生的电极反应式为 2h+2e=h2,因而导致 x 极附近有气体放出,溶液呈碱性,溶液颜色由无色变为红色;在阳极上,cl放电能力强于oh ,故阳极上发生的电极反应式为2cl 2e=cl2。2 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 ,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是

3、 :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-12 阳离子 naoh2cl-2e =cl2 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积(约 6 ml)和检

4、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 不选 h,导管是短进长出

5、,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=5.6 10 3 l-45-22.4l / mol=2.5 10mol ,生成氢氧化钠的物质的量为104m

6、ol,所以溶液中naoh 的物质的量浓度 =5 10 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 :阳离子放电顺序:ag+fe3+

7、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。3 电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法:保持污水的ph 在 5.06.0 之间,通过电解生成fe(oh)3 沉淀。 fe(oh)3 有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉 )浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计装置示意图,如图所示。( 1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入

8、适量的_。a h2so4 b baso4cna2so4d naoh( 2)电解池阳极发生了两个电极反应,电极反应式分别是 ._ ; ._;( 3)电极反应和的生成物反应得到fe(oh)3 沉淀的离子方程式是_ ;( 4)该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质, ch4 为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。负极的电极反应是 _;为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分 a 物质参加循环(见上图)。a 物质的化学式是 _;(5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 l(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗ch4(标准状况) _l。【答案】 cfe 2e =fe

9、24oh-4e-=2h2o+o2 4fe2 10h2oo2=4fe(oh)3 8h432 -22211.2 lch -8e-+4co=5co +2h oco【解析】【分析】(1)从所加入物质能增大溶液离子的浓度,并能保持污水的ph 在 5.06.0 之间进行分析;( 2)根据阳极电极材料和离子的放电顺序分析放电的离子,书写电极反应;( 3)二价铁离子具有还原性,能被氧气氧化为三价;( 4)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应;根据两极上发生的反应确定循环使用的物质;( 5)在燃料电池和电解池的串联电路中,转移的电子数目是相同的。【详解】(1)为了增强溶液的导电性,可选用易溶的强电解质溶液,

10、排除b 项,考虑到污水的ph在 5.06.0 之间,因此不能使用氢氧化钠,硫酸能将fe(oh)3 溶解,因此应向污水中加入适量的硫酸钠;(2)电解时,铁作阳极,失电子,发生反应fe-2e-=fe2+,同时溶液中的oh-失电子被氧化为 o2,因此,电极反应为:.fe-2e-=fe2+, . 4oh-4e-=2h2o+o2 ;(3) fe2+具有还原性,能被氧气氧化为三价,那么得到fe(oh)3 沉淀的离子方程式为: 4fe2 10h2o o2=4fe(oh)3 8h;(4)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应为:ch4-8e- +4co32 -=5co2+2h2o;由电极反应可知电

11、池工作时参加循环的物质为co2;(5)阴极的电极反应为2h+2e-=h2,阴极产生了44.8 l(即 2mol)气体,转移的电子的物质的量为 4mol ,由 ch4-8e-+4co32-=5co2 +2h2o 可知,当转移的电子的物质的量为4mol时,消耗 ch4的体积为m1 4mol 22.4l/mol=11.2l 。v=nv =84 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n

12、ocl 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+2no3=3fe2+2no +4h2oe 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f,引起 nocl 的水解nocl+2naoh=nacl+nano2+h o3+2 4 222hso+2e +2h= s o+ 2h

13、o【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+2+3fe+8h +2no3 =3fe +2no +4h2o,故答案为+3fe+8h+2no3 2+=3fe+2no +4h2o;(2)将氯气和no 干燥后在装置f

14、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,nocl 遇水易水解,故在收集装置和尾气处理装置之间需加一个干燥装置,故答案为e f (或f e) c b d; 装置a 和b 作用是除干燥no、 cl2 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

15、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no 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,5 研究金属腐蚀和防腐的原理

16、很有现实意义。( 1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。a用纯氧气代替试管内空气b用酒精灯加热试管提高温度c将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末d换成更细的导管,水中滴加红墨水(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表,根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(填 “加快 ”、“不变 ”、 “减慢”), 你认为影响因素为_时间 /min13579液柱高度 /cm0.82.13.03.74.2(3)为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应,进行以下

17、实验,请完成表格空白:实验操作实验现象实验结论向 nacl 溶液中滴加 23a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为滴酚酞指示剂 _然后再滴加 23 滴b 点周围出现蓝色沉淀b 点电极反应为 _ _根据以上实验探究,试判断_(填“a或”“b”)为负极,该点腐蚀更严重。(4)设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图,从图中可分析,t 1t 2 之间主要发生_腐蚀 (填吸氧或析氢 ),原因是 _ 。(5)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将fe 作阳极置于h2so4 溶液中,一定条件下fe 钝化形成致密fe o氧化膜,试写出该阳极电极反应式_

18、 。34【答案】 acd减慢氧气的浓度o22铁氰化钾溶液2+b+4e+2h o=4ohfe -2e =fe吸氧 氧气含量和瓶内压强都降低,因此主要是吸氧腐蚀3fe - 8e+4h2o =fe3o4+8h+【解析】【分析】(1)由影响化学反应速率的几大因素进行推导,其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积,但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高,导管一端只会产生气泡不会形成气柱, d 项换成更细的导管旨在放大实验现象,以便于明显观察到水柱的上升,答案为acd;( 2)通过表格,间隔 2 分钟液面高度的变化, 57,79 变化趋势逐渐减小,则反应速率逐渐减慢,随着反应的进行,空气中的

19、氧气浓度含量逐渐减小,反应速率逐渐减慢;( 3)铁钉的吸氧腐蚀中,滴有酚酞的a 点附近出现红色,则产生氢氧根离子,电极反应式: o2+4e+2h2o=4oh; b 点则为fe 失电子生成二价铁或三价铁,b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在,电极反应:fe -2e=fe 2+;b 点做电池的负极,腐蚀更严重;( 4)从图中分析 t 1t 2 之间氧气的体积分数逐渐减小,压强逐渐减小,可确定此时发生吸氧腐蚀;(5)将 fe 作阳极置于h2so4 溶液中,一定条件下fe 钝化形成致密fe3o4 氧化膜, 3fe -8e+4h2o =fe3o4+8h+ 。【详解】(1)由影响化学反应速

20、率的几大因素进行推导,其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积,但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高,导管一端只会产生气泡不会形成气柱, d 项换成更细的导管旨在放大实验现象,以便于明显观察到水柱的上升,答案为acd;( 2)通过表格,间隔 2 分钟液面高度的变化, 57,79 变化趋势逐渐减小,则反应速率逐渐减慢,随着反应的进行,空气中的氧气浓度含量逐渐减小,反应速率逐渐减慢;答案为:减慢;氧气的浓度;( 3)铁钉的吸氧腐蚀中,滴有酚酞的a 点附近出现红色,则产生氢氧根离子,电极反应式: o2+4e+2h2o=4oh; b 点则为 fe 失电子生成二价铁或三价铁,b 点周围出

21、现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在,电极反应:fe -2e=fe 2+;b 点做电池的负极,腐蚀更严重;答案为: o222+4e+2h o=4oh ;铁氰化钾溶液; fe -2e =fe; b ;( 4)从图中分析 t 1t2 之间氧气的体积分数逐渐减小,压强逐渐减小,可确定此时发生吸氧腐蚀;答案为:吸氧;氧气含量和瓶内压强都降低,因此主要是吸氧腐蚀;(5)将 fe 作阳极置于 h so溶液中,一定条件下fe 钝化形成致密fe o氧化膜,答案2434为: 3fe - 8e234+。+4h o =fe o +8h6 某小组研究na 2s 溶液与 kmno4 溶液反应,探究过程如下。资料 :

22、 .mno4 在强酸性条件下被还原为mn2+,在近中性条件下被还原为mno2. . 单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。(1)根据实验可知, na2s 具有 _性。22-(2)甲同学预测实验 i 中 s被氧化成 so3 。根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是_。乙同学取实验中少量溶液进行实验,检测到有so42,得出 s 2 被氧化成 so42的结论,丙同学否定该结论,理由是_ 。同学们经讨论后,设计了如右下图的实验,证实该条件下mno4- 的确可以将 s 2 氧化成so42 。a. 左侧烧杯中的溶液是_ 。b. 连通后电流计指针偏转,一段时间后,_(填操作和现象),证明s2被氧化为

23、so2。4(3)实验 i 的现象与资料 i存在差异,其原因是新生成的产物(2+mn )与过量的反应物-_。(mno )发生反应,该反应的离子方程式是4(4)实验的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案_。(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与 _因素有关。【答案】2-能被其继续氧化kmno4溶液是用还原 溶液呈紫色 . 说明酸性 kmno4溶液过量 so3h so 酸化的,故溶液中检测出2-不能证明一定是氧化新生成的0.1mol/lna s 溶液 取左so2442侧烧杯中的溶液 , 用盐酸酸化后 ,滴加

24、bacl2 溶液 . 观察到有白色沉淀生成-2mno42+2 分离洗涤后 ( 或取 mno2) ,加入 0.1mol/lna 2s+3mn +2h2o=5mno2+h将实验 i 中生成的mno溶液 . 观察到有浅粉色沉淀 . 且溶液呈淡黄色f 证明新生成的mno与过量的 s 反应 . 故没得2到 mno沉淀 用量、溶液的酸碱性2【解析】(1)根据实验 i 可知,高锰酸钾溶液的紫色变浅,说明na2s 具有还原性,故答案为:还原;(2)根据实验现象,溶液呈紫色,说明酸性4溶液过量32-能被其继续氧化,因此kmno, so甲的预测不合理,故答案为:溶液呈紫色,说明酸性kmno432- 能被其继续氧溶

25、液过量 ,so化;kmno4溶液是用2442- 不能证明一定是氧化新生成的,因h so 酸化的,故溶液中检测出so此 s2被氧化成 so42 的结论不合理,故答案为:kmno4 溶液是用 h2so4 酸化的,故溶液中检测出 so4 2-不能证明一定是氧化新生成的;a.根据图示,左侧烧杯中发生氧化反应,为原电池的负极,根据题意,要达到mno 4-将s2 氧化成 so42 的目的,左侧烧杯中的溶液可以是0.1mol/lna 2 s 溶液,右侧烧杯中的溶液可以是 0.1mol/lkmno 4 溶液,故答案为:0.1mol/lna 2s 溶液;b.连通后,高锰酸钾与硫化钠溶液发生氧化还原反应,电流计指

26、针偏转,一段时间后,取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加bacl2 被2溶液,观察到有白色沉淀生成,证明s氧化为 so 2 ,故答案为:取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加bacl42 溶液,观察到有白色沉淀生成;(3)mn 2+与过量的mno4-反应生成二氧化锰沉淀,反应的离子方程式为2mno 4-+3mn 2+2h2o=5mno2 +h+,故答案为: 2mno 4 -+3mn 2+2h2o=5mno2 +h+;(4)实验的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3) 相似,经验证猜想成立,实验方案可以为:将实验 i 中生成的 mno2 分离洗涤后 (或取 mno 2),加入 0.1

27、mol/lna 2s 溶液 . 观察到有浅粉色沉淀 .且溶液呈淡黄色 f 证明新生成的 mno 2 与过量的 s 反应 .故没得到mno 2 沉淀,故答案为:将实验i 中生成的mno2 分离洗涤后 (或取 mno2),加入0.1mol/lna 2s 溶液 .观察到有浅粉色沉淀 .且溶液呈淡黄色 f 证明新生成的 mno2 与过量的 s 反应 .故没得到 mno2 沉淀;(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与反应物的用量、溶液的酸碱性等因素有关,故答案为:反应物的用量、溶液的酸碱性。7 硫酰氯 (so2cl2)常作氯化剂或氯璜化剂,用于制作药品、染料

28、、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表:物质熔点 / 沸点 / 其它性质so cl-54.169.1易水解,产生大量白雾22易分解 : so2 2 22cl so +clh2so410.4338具有吸水性且不易分解实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,反应的化学方程式为so2(g)+cl2(g)so2cl2(l) h=-97.3kj/mol 。装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:( 1)仪器 b 的作用是 _ 。( 2)若无装置乙硫酰氯会发生水解,则硫酰氯水解反应的化学方程式为_。(3)写出丁装置中发生反应的化学反应方程式并标出电子的转移_。(4)为提高本实验中硫酰氯的产

29、率,在实验操作中需要注意的事项有_( 填序号 )先通冷凝水,再通气控制气流速率,宜慢不宜快若三颈烧瓶发烫,可适当降温加热三颈烧瓶(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(clso3h)分解获得,该反应的化学方程式为_ ,此方法得到的产品中会混有硫酸。从分解产物中分离出硫酰氯的方法是_ 。(6)工业上处理 so2 废气的方法很多,例如可以用下溶液转化为溶液发生反应的离子方程式为fe2(so4)3 酸性溶液处理,其工艺流程如_ ;有的工厂用电解法处理含有so2 的尾气,其装置如下图所示(电极材料均为惰性电极)。下列说法不正确的是_a 电极 a 连接的是电源的正极b 若电路中转移 0.03mole -,则离子交

30、换膜左侧溶液中增加0.03mol 离子c 图中的离子交换膜是阳离子交换膜3-+2 42-2d 阴极的电极反应式为 2hso +2e +2h =s o+2h o【答案】吸收未反应完的氯气和二氧化硫,防止污染空气;防止空气中水蒸气进人甲,防止 so2cl2 水解 so2cl2+2h2oh2 so4+2hcl2clso3h h2so4+so2cl2 蒸馏 4h+4fe2+o2 4fe3+2h2o b【解析】( 1) .甲装置发生的反应是: so2(g)+cl2(g)so2cl2(l),二氧化硫和氯气都是有毒的气体,产物 so2cl2 易水解,所以可以在仪器b 中盛放碱石灰,以吸收未反应完的氯气和二氧

31、化硫,防止污染空气,同时还可以防止空气中的水蒸气进入甲装置中,防止so2cl2水解,故答案为:吸收未反应完的氯气和二氧化硫,防止污染空气;防止空气中水蒸气进人甲,防止so2cl2 水解;(2) .乙硫酰氯发生水解生成硫酸和氯化氢,水解反应的方程式为:so2cl2+2h2o h2so4+2hcl,故答案为:so2cl2+2h2o h2so4+2hcl;(3) .在丁装置中 , kclo 与浓盐酸反应生成kcl、 cl 和水 ,反应方程式32为: kclo3223+5 价降低到 0+6hcl=kcl+3cl+3h o,在该反应中,kclo 中氯元素的化合价从价, hcl 中氯元素的化合价从1 价升

32、高到0 价,根据得失电子守恒,表示电子转移的式子为:,故答案为:;( 4) .由于硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为 -54.1,沸点为 69.1,在潮湿空气中“发烟”; 100以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解,因此为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有先通冷凝水,再通气,控制气流速率,宜慢不宜快,若三颈烧瓶发烫,可适当降温,但不能加热三颈烧瓶,否则会加速分解,正确,故答案为:;( 5) .根据题意可知,氯磺酸( clso 3h )加热分解,也能制得硫酰氯与硫酸,该反应的化学方程式为 2clso3h h2so4+so2cl2;硫酰氯通常条件下为无色液体,

33、熔点为 -54.1 ,沸点为 69.1,而硫酸沸点高,则分离产物的方法是蒸馏,故答案为:2clso3h h2so4+so2cl2;蒸馏;( 6) .根据流程图可知,硫酸铁酸性溶液和 so2 发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和硫酸,所以溶液中含有硫酸亚铁和硫酸,硫酸亚铁在酸性条件下被空气中的氧气氧化生成硫酸铁,反应的离子方程式为: 4h+4fe2+o2 4fe3+2h2o;由装置图可知,通入二氧化硫的一极生成硫酸,则a 为阳极,发生氧化反应,b 为阴极,发生还原反应, a. a 为阳极,则电极 a 连接的是电源的正极,故a 正确; b. 阳极发生 so2-2e-242-+4h+,若电路中转+2h o

34、=so移 0.03mole - ,则离子交换膜左侧溶液中生成0.015molso42- 和 0.06molh +, 其中 0.03molh +移向阴极,增加0.045mol 离子,故b 错误; c. 电解使阳极生成氢离子,阴极消耗氢离子,则氢离子向阴极移动,所以图中的离子交换膜是阳离子交换膜,故c 正确; d. 阴极发生还原反应 ,电极反应式为 2hso-+2-正确 ;故答案为:3+2e +2h =s2o4+2h2o,故 d4h+4fe2+o2 4fe3+2h2 o; b。8高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。i高铁酸钾 ( k2fe04)不仅是一种理想的水处理剂,而且高铁电池的研制也在

35、进行中。如图1是高铁电池的模拟实验装置:(1)该电池放电时正极的电极反应式为;若维持电流强度为1a,电池工作十分钟,理论消耗zng(已知f=96500 c mol)。(2)盐桥中盛有饱和 kc1 溶液,此盐桥中氯离子向移动(填 “左 ”或“右 ”);若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向移动(填“ ” “ ”左 或 右 )。( 3)图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有工业上湿法制备 k2fe04 的工艺流程如图 3。(4)完成 “氧化 ”过程中反应的化学方程式:其中氧化剂是(填化学式)。(5)加入饱和 koh溶液的目的是(6)已知 25 时 kspfe(o

36、h)3=4.0 ,此温度下若在实验室中配制5mol/l l00ml fecl 3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入ml 2 mol/l 的盐酸(忽略加入盐酸体积)。2【答案】( 1) feo4 +4h2o+3e=fe( oh) 3 +5oh;0.2( 2)右;左( 3)使用时间长、工作电压稳定( 4) 2fecl3+10naoh+3naclo 2na2feo4+9nacl+5h2o; naclo( 5)减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出(6) 2.5【解析】试题分析:( 1)放电时高铁酸钾为正极,正极发生还原反应,电极反应式为feo42231a,电池工作十分钟,转移电子的

37、物质;若维持电流强度为+4h o+3e =fe(oh) +5oh的量为 1106096500=0.0062176mol。理论消耗zn 的质量 0.0062176mol 265=0.2g(已知f=96500 c mol )。( 2)电池工作时,阴离子移向负极,阳离子移向正极,所以盐桥中氯离子向右移动;若用阳离子交换膜代替盐桥,则钾离子向左移动。( 3)图 2 为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有使用时间长、工作电压稳定( 4) 2fecl3+10naoh+3naclo2na2feo4+9nacl+5h2o 氧化剂所含元素化合价降低,氧化剂是 naclo;(5)加入

38、饱和koh溶液的目的是减小高铁酸钾的溶解,促进高铁酸钾晶体析出;(6)已知 25 时 kspfe(oh)3=4.0 ,此温度下若在实验室中配制5mol/l l00ml fecl 3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入2.5ml 2 mol/l 的盐酸。考点:本题考查氧化还原反应、原电池、沉淀溶解平衡。9高铁酸钾( k2 feo4)是一种集氧化、吸附、速凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产流程如下:(1)配制 koh溶液时,是在每100 ml 水中溶解61.6 g koh 固体(该溶液的密度为1.47g/ml ),它的物质的量浓度是mol/l。(2)在溶液i 中加入 koh固体的目

39、的是(填编号)。a与溶液i 中过量的cl2 继续反应,生成更多的kclob koh固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率c为下一步反应提供碱性的环境d使副产物kclo3 转化为 kclo(3)每制得 59.4克 k2feo4,理论上消耗氧化剂的物质的量为mol。从溶液 中分离出k2feo4 后,还得到副产品 kno3 、kcl,写出 中反应的离子方程式:。(4)高铁酸钾( k2feo4)溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该反应的离子方程式是。(5)从环境保护的角度看,制备k2feo4 较好的方法为电解法,其装置如图2 所示。电解过程中阳极的电极反应式为。【答案】( 15

40、 分)前三空每空2 分,后三空每空3 分。( 1) 10 ( 2) a c( 3) 0.45; 2fe3+3clo-+10oh- 2feo42-+3cl-+5h2o ( 4) 4feo42- +20h+=4fe3+3o2 +10 h2o( 5) fe+8oh 6e feo42+4h2 o【解析】试题分析:( 1) 100ml 水的质量: m(水) =100g,溶液的质量:m(液)=100g+61.6g=161.6g,溶液的体积: v=m(液 )161g=,koh的物质的量:1.47 g / ml61.6gn= m61.6 g, koh物质的量浓度: c= n =56g / mol 10mol/l,故=m56 g / molv161g10-3l / ml1.47g / ml填: 10;(2) koh和氯气反应生成kclo,除去未反应的氯气,且只有碱性条件下,铁离子才能和次氯酸根离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,所以加入koh的目的是除去氯气且使溶液为碱性,故选ac;(3)反应 中铁离子和次氯酸根粒子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,离子方程式59.4 g为 2fe3+3clo-+10oh-=2feo42-+3cl-+5h2o; n( k2feo4)= 198g / mol =0.3

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