工艺流程图及电化学剖析

工艺流程图与电化学1、（07年山东理综，19）铁与铁的化合物应用广泛，如ＦｅＣｌ3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出ＦｅＣｌ3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应，负极反应。（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Ｃｕ2＋、Ｆｅ3＋和Ｆｅ2＋的浓度均为0.10·Ｌ－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去ＣｕＣｌ2溶液中Ｆｅ3＋和Ｆｅ2＋的试验步骤：氢氧化物起先沉淀时的ｐＨ氢氧化物沉淀完全时的ｐＨＦｅ3＋Ｆｅ2＋Ｃｕ2＋1.97.04.73.29.06.7供应的药品：Ｃｌ2浓Ｈ2ＳＯ4ＮａＯＨ溶液ＣｕＯＣｕ（4）某科研人员发觉劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表供应的药品中选择两种（水可任选），设计最佳试验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式、劣质不锈钢腐蚀的试验现象：。2、（08年山东理综，28）黄铜矿(2)是制取铜与其化合物的主要原料之一，还可制备硫与铁的化合物。冶炼铜的反应为82+若2中的化合价为+2，反应中被还原的元素是(填元素符号)。上述冶炼过程产生大量2。下列处理方案中合理的是(填代号)a高空排放b用于制备硫酸c用纯碱溶液汲取制2S03，d用浓硫酸汲取(3)过二硫酸钾(K2S208)具有强氧化性．可将氧化为I2：S2032-十22422：通过变更反应途径，3+、2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示3+对上述反应催化的过程(不必配平)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含）可制备。方法为①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。②滤液先氧化，在加入过量溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得据以上信息回答下列问题：a.除去3+的离子方程式是。’b.选用供应的试剂，设计试验验证炉渣中含有。所选试剂为。证明炉渣中含有的试验现象为(1)、O(2)b、c(3)23222+2S2082224223+(离子方程式不配平不扣分)(4)3422H2O[或340()-b.稀硫酸、4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使04溶液褪色3、（09年山东理综，29）2干电池应用广泛，其电解质溶液是24混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若24混合溶液中含有杂质2+，会加速某电极的腐蚀，其主要缘由是。欲除去2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。3·H2O(3)2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2电子，2的理论产量为。【答案】（1）（或锌）正极（2）锌与还原出来的构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b（3）22→H2,87g4、（10年山东理综，29）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其运用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法：①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，缘由是（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向糟液中加入下列试剂中的。 a．3 b．2 ． d．②以铝材为阳极，在H24溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为。取少量废电解液，加入3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的缘由是。（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不有石墨作阳极的缘由是。（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为。29．（12分）（1）①22－＋6H22[()4]－＋3H2↑ （或：22－＋2H222－＋3H2↑）；b ②2＋3H22O3＋6H＋＋6e－; 3－与H＋反应使H＋浓度减小，产生()3沉淀。（合理即得分）（2）补充溶液中消耗的2＋,保持溶液中2＋浓度恒定。（3）N；牺牲阳极的阴极爱护法（或：牺牲阳极爱护法）5、（11年山东理综，29）科研、生产中常涉与钠、硫与其化合物。（1）试验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是。（2）右图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2＝2,正极的电极反应式为。M（由2O和2O3制得）的两个作用是。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。（3）溶液中离子浓度由大到小的依次为，向该溶液中加入少量固体，溶液（填“增大”“减小”或“不变”），溶液长期放置有硫析出，缘由为（用离子方程式表示）。29(1)232+2232+H2↑二硫化碳或热的溶液(2)2\*2-离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.5(3)c(＋)＞c(S2－)＞c(－)＞c(－)＞c(H＋)减小2S22H22246、（12年山东理综，29）偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推动剂，二者发生如下化学反应：（3）22（l）+2N2O4（l）22（g）+3N2（g）+4H2O（g）（I）（1）反应（I）中氧化剂是。（2）火箭残骸中常现红棕色气体，缘由为：（）当温度上升时，气体颜色变深，则反应（）为（填“吸热”或“放热”）反应。（3）肯定温度下，反应（）的焓变为△H。现将1N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是。若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后2的物质的量为0.6，则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=·1·1。（4）2可用氨水汲取生成43。25℃时，将a43溶于水，溶液显酸性、缘由（用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为·1。（3·H2O的电离平衡常数取2×10-5·1）29．答案：(1)N2O4(2)吸热(3)不变0.1(4)＋H23·H2O＋H＋逆向7、（13年山东理综，29）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用（1）利用“化学蒸气转移法”制备2晶体，发生如下反应2（s）+2I2（g）4（g）2（g）△H﹥0（=1\*I）反应（=1\*I）的平衡常数表达式，若1，向某恒容密闭容器中加入1I2（g）和足量2（s），I2（g）的平衡转化率为（2）如图所示，反应（=1\*I）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的2晶体，则温度T1T2（填“﹥”“﹤”或“=”）。上述反应体系中循环运用的物质是。（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H23，然后用肯定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为，滴定反应的离子方程式为（4）25℃时，H233的电离常数1×10-2，则该温度下3的水解平衡常数，若向3溶液中加入少量的I2，则溶液中将（填“增大”“减小”或“不变”）。29．答案：（1）\f(c(4)c(S2),c2(I2))或\f([S2][4],[I2]2)，66.7%（2）＜，I2（3）淀粉溶液，H23＋I22O＝4＋42-＋2（4）1.0×10-12，增大8、（14年山东理综，30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、27—和4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参加电极反应，阴极电极反应式为。若改用3水溶液作电解液，则阴极产物为。（2）为测定镀层厚度，用溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6电子时，所得还原产物的物质的量为。（3）用铝粉和2O3做铝热反应试验，须要的试剂还有。a．b.3c.2d.取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H24，滴加溶液无明显现象，（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无2O3，理由是（用离子方程式说明）。答案：（1）负427374—H2（2）3（3）不能2332+十二、试验题：1、（07年山东理综，30）下图所示为常见气体制备、分别、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备与夹持固定装置均略去），请依据要求完成下列各题（仪器装置可随意选用，必要时可重复选择，ａ、ｂ为活塞）。（1）若气体入口通入ＣＯ和ＣＯ2的混合气体，Ｅ内放置ＣｕＯ，选择装置获得纯净干燥的ＣＯ，并验证其还原性与氧化产物，所选装置的连接依次为（填代号）。能验证ＣＯ氧化产物的现象是。（2）停止ＣＯ和ＣＯ2混合气体的通入，Ｅ内放置Ｎａ2Ｏ2，按Ａ→Ｅ→Ｄ→Ｂ→Ｈ装置依次制取纯净干燥的Ｏ2，并用Ｏ2氧化乙醇。此时，活塞ａ应，活塞ｂ应，须要加热的仪器装置有（填代号），ｍ中反应的化学方程式为：。（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加ＮａＯＨ固体，Ｅ内放置铂铑合金网，按Ａ→Ｇ→Ｅ→Ｄ装置依次制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。①装置Ａ中能产生氨气的缘由有。②试验中视察到Ｅ内有红棕色气体出现，证明氨气具有性。【标准答案】30.（1）之间的C装置中溶液保持澄清，之间的C装置中溶液变浑浊。（2）关闭打开k和m2322232H2O(3)氢氧化钠溶于水放出大量热，温度上升，使氨的溶解度降低而放出；氢氧化钠吸水，促使氨气放出；氢氧化钠电离出的增大了氨水中的浓度，使氨的电离平衡左移，促使氨气放出。还原2、（08年山东理综，30）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量、2+、2+、3+、42-等杂质离子，试验室提纯的流程如下：供应的试剂：饱和23溶液饱和K23溶液溶液2溶液(3)2溶液75％乙醇四氯化碳①欲除去溶液I中的2＋、2＋、3＋、42-离子，选出a所代表的试剂．按滴加依次依次为(只填化学式)。②洗涤除去晶体表面附带的少量，选用的试剂为2)用提纯的配制5004.00.1。溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有(填仪器名称)。3)电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的2(填“>”、“=”或“<’)2L，缘由是。装置改进后，可用于制备溶液，若测定溶液中的浓度，常用的方法为。4)试验室制备H2和2通常采纳下列反应：24042↑02+4(浓)212↑+2H20据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置(填代号)和制备并收集干燥、纯净2的装置(填代号)。可选用制备气体的装置：(1)①2、0H（1）①2、、2C03(错选或多选本小题不得分。溶液的加入依次②75％乙醇(2)天平、烧杯、500容量瓶、胶头滴管(3)<电解生成的氯气与电解生成的发生了反应酸碱中和滴定(4)cd3、（09年山东理综，30）孔雀石主要含2()23,还含少量、的化合物。试验室以孔雀石为原料制备4·5H2O与3，步骤如下：请回答下列问题：（1）溶液A的金属离子有2+、2+、3+。从下列所给试剂中选择：试验步骤中试剂①为（填代号），检验溶液A中3+的最佳试剂为（填代号）。4b.(4)2S2O2（2）由溶液C获得4·5H2O，须要经过加热蒸发、、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。（3）制备3时，应向2溶液中选通入（或先加入）（填化学式）。若试验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收（填代号）。（4）欲测定溶液A中2+的浓度，须要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。用4标准溶液滴定时应选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）。【答案】(1)cd(2)冷却结晶引流（3）3（或3·H2O）bd（4）凝视凹页面的最低处与刻度线，凹页面的最低处与刻度线相平酸式4、（10年山东理综，30）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[2（）n（4）3-0.5n]m，广泛用于污水处理。试验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物与少量、2等）制备聚铁和绿矾（4·7H2O），过程如下：（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有2的方法是。（2）试验室制备、收集干燥的2，所需仪器如下。装置A产生2，按气流方向连接各仪器接口，依次为a→→→→→f。装置D的作用是，装置E中溶液的作用是。（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量，充分反应后，经操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。（4）溶液Z的影响聚铁中铁的质量分数，用试纸测定溶液的操作方法为。若溶液Z的偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏。30．（16分）（1）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热复原原色。（合理即得分）（2）d→e→c→b；防止倒吸；汲取多余的2。（3）铁屑；过滤（4）将小片试纸放在点滴板（或表面皿）上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与标准比色卡比照；低（小）。5、（11年山东理综，30）试验室以含有等离子的卤水为主要原料制备无水，流程如下：（1）操作1运用的试剂是，所用主要仪器的名称是。（2）加入溶液W的目的是。用调整溶液Y的，可以除去。由表中数据可知，理论上可选择最大范围是。酸化溶液Z时，运用的试剂为。(3)试验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是。（4）常温下，的电离常数，，的电离常数，。某同学设计试验验证酸性强于：将和气体分别通入水中至饱和，马上用酸度计测两溶液的，若前者的小于后者，则酸性强于。该试验设计不正确，错误在于。设计合理试验验证酸性强于（简要说明试验步骤、现象和结论）。。议器自选。供选的试剂：、、、、、、蒸馏水、饱和石灰水、酸性溶液、品红溶液、试纸。30(1)四氯化碳分液漏斗(2)除去溶液中的42-11.0≤＜12.2盐酸(3)b、d(4)用于比较的两种酸的物质的量浓度不相等；三种参考方案如下：方案一：配制相同物质的量浓度的3和3溶液，用酸度计(或试纸)测两种溶液的。前者的小于后者，证明H23的酸性比H23强。方案二：将2气体依次通过3(或23)溶液、酸性4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H23的酸性比H23强。方案三：将2气体依次通过3(或23)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明H23的酸性比H23强。6、（12年山东理综，30）试验室采纳2、3的混合溶液与过量氨水反应制备2O4，主要流程如下：（1）为使2+、3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入（填“A”或“B”），再滴加另一反应物。（2）如右图所示，过滤操作中的一处错误是。（3）推断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是。（4）无水3（183℃试验室可用下列装置制备。装置B盛放饱和溶液，该装置的主要作用是。F中试剂的作用是。30．答案：(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)3溶液(或硝酸酸化的3溶液)坩埚(4)除去汲取水蒸气碱石灰(或与混合物)7、（13年山东理综，30）2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。（1）试验室利用反应2（s）+24（g）4（g）2（g），在无水无氧条件下，制取4试验装置示意图如下：有关性质如下表物质熔点/℃沸点/℃其他4-2376与4互溶4-25136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是，装置E中的试剂是。反应起先前依次进行如下操作：=1\*3①停止通氮气=2\*3②熄灭酒精灯=3\*3③冷却至室温。正确的依次为（填序号）。欲分别D中的液态混合物，所采纳操作的名称是。（2）工业上由钛铁矿（3）(含2O3、2等杂质)制备2的有关反应包括：90℃酸溶3（s）+2H24（）4（）+4（）+2H290水解4（）+2H2O（l）H23（s）24（）简要工艺流程如下：=1\*3①试剂A为。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，缘由是=2\*3②取少量酸洗后的H23，加入盐酸并振荡，滴加溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H23中存在的杂质离子是。这种H23即运用水充分洗涤，煅烧后获得的2也会发黄，发黄的杂质是（填化学式）。30．答案：（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；②③①，蒸馏（2）①铁粉，由于4简单水解，若温度过高，则会有较多4水解为固体H23而经过滤进入4·7H2O中导致2产率降低。②2+，2O38、（14年山东理综，31）工业上常利用含硫废水生产2S2O3•5H2O，试验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。烧瓶C中发生反应如下：2S（）2O（l）2（g）23（）2S（）（I）2H2S（）2（g）=3S（s）+2H2O（l）（）S（s）23（）2S2O3（）（）（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若，则整个装置气密性良好。装置D的作用是。装置E中为溶液。（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中2S和23恰好完全反应，则烧瓶C中2S和23物质的量之比为。（3）装置B的作用之一是视察2的生成速率，其中的液体最好选择。a．蒸馏水b．饱和23溶液c．饱和3溶液d．饱和3溶液试验中，为使2缓慢进入烧瓶C，采纳的操作是。已知反应（）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，试验室用酒精灯加热时必需运用石棉网的仪器含有。a．烧杯b．蒸发皿c．试管d．锥形瓶（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出2S2O3•5H2O，其中可能含有23、24等杂质。利用所给试剂设计试验，检测产品中是否存在24，简要说明试验操作，现象和结论：已知2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O32‾+2↓2↑2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、2溶液、3溶液【答案】（1）液注高度保持不变；防止倒吸；（合理即得分）（2）2:1 （3）c；限制滴加硫酸的速度（合理即得分）；溶液变澄清（或浑浊消逝）；a、d（4）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加2溶液，若出现沉淀则说明含有24杂质。（合理即得分）—2H—2H51、（07年山东理综，33）乙基香草醛（）是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。⑴写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称。⑵乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生以下变更：A（CA（C9H10O3）C（C9H9O2）B（C9H8O3）能发生银镜反应4/H＋3/H24—33/H24提示：①2②与(a)由A→C的反应属于（填反应类型）。(b)写出A的结构简式。—33O—33O——3O—H2催化剂H2催化剂△—2光照例如，2、（08年山东理综，33）苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式为：⑴由苯丙酸诺龙的结构推想，它能（填代号）。a．使溴的四氯化碳溶液褪色b．使酸性4溶液褪色c．与银氨溶液发生银镜反应d．与23溶液作用生成2苯丙酸诺龙的一种同分异构体A，在肯定条件下可发生下列反应：HH2OH＋H＋2红磷(足量)/醇CEFGH肯定条件ABOH2D—2—C—n提示：已知反应R—2—＋2R——＋红磷据以上信息回答⑵～⑷题：⑵B→D的反应类型是。⑶C的结构简式为。⑷F→G的化学方程式是。3、（09年山东理综，33）下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与3溶液作用显紫色。ABCDABCDH(C4H6O2)I(C4H8)E(C6H6O)X(C10H18O2)FG2H2，O2，O2，催化剂浓硫酸银氨溶液催化剂H＋2H2，请依据上述信息回答：⑴H中含氧官能团的名称是，B→I的反应类型为。⑵只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是。⑶H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为。⑷D和F反应生成X的化学方程式为。4、（10年山东理综，33）利用从冬青中提取的有机物A合成抗结肠炎药物Y与其他化学品，合成路途如下：

依据上述信息回答：

（1）D不与3溶液反应，D中官能团的名称是

，B→C的反应类型是

（2）写出A生成B和