Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)A小組設(shè)計(jì)生產(chǎn)亞氯酸鈉(NaClO2)的主要流程如圖,
已知NaClO2是一種強(qiáng)氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。
(1)雙氧水的電子式為 ,裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的還原劑是 (填化學(xué)式)。
(2)A的化學(xué)式是 ,裝置Ⅲ電解池中A在 極區(qū)產(chǎn)生,若裝置Ⅲ中生成氣體a為 11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則理論上通過電解池的電量為 (已知法拉第常數(shù)F="9.65×l" 04C· mol-1)。
(3)裝置Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是 。
Ⅱ.某實(shí)驗(yàn)B小組測定金屬錫合金樣品的純度(僅含少量鋅和銅,組成均勻),將樣品溶于足量鹽酸: Sn+ 2HCl=SnCl2+H2↑,過濾,洗滌。將濾液和洗滌液合并再加過量的FeCl3溶液。最后可用一定濃度的K2Cr2O7酸性溶液滴定生成的Fe2+,此時(shí)還原產(chǎn)物為Cr3+,F(xiàn)有錫合金試樣1.23g,經(jīng)上述反應(yīng)、操作后,共用去0.200mol/L的K2Cr2O7的酸性溶液15.00mL。
(4) 列式計(jì)算樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(5)用上述樣品模擬工業(yè)上電解精煉錫,如圖:
b極發(fā)生電極反應(yīng)式 ,當(dāng)?shù)玫?1.90g純錫時(shí),電解質(zhì)溶液質(zhì)量減輕0.54g,則錫合金質(zhì)量減少_______ g(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(1) Na2SO3
(2)H2SO4 陽 1.93×l 05C (3)2ClO2 + H2O2 + 2OH-= 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O
(4)87.1%
由關(guān)系式6Fe2+ ~ 3Sn2+ ~ Cr2O72– 得出n(Sn)="0.009" mol
∴。%=
(5)Sn -2e-=Sn2+ Zn-2e-=Zn2+ 12.3g
解析試題分析:(1)在雙氧水分子中每個(gè)O原子與一個(gè)H原子形成共用電子對,再與另一個(gè)O原子形成共用電子對。所以它的電子式為。在裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)NaClO3把Na2SO3氧化為Na2SO4,它本身被還原為ClO2.所以還原劑是Na2SO3。(2)在裝置Ⅱ中中發(fā)生反應(yīng):ClO2+H2O2+NaOH=NaClO2+H2O+O2↑.Na2SO4溶液在裝置Ⅲ電解池發(fā)生氧化還原反應(yīng):溶液中的陽離子的氧化性:H+>Na+,所以在陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑.由于破壞了附近的水的電離平衡,最終導(dǎo)致該區(qū)域的溶液顯堿性,分離出NaOH溶液。溶液中的陰離子的還原性:OH->SO42-,所以在陽極發(fā)生反應(yīng)為:4OH—+4e-=O2↑+2H2O。消耗了水電離產(chǎn)生的OH-,破壞了水的電離平衡,水繼續(xù)電離。最終導(dǎo)致該區(qū)域的溶液顯酸性。因此該陽極區(qū)產(chǎn)生的是氧氣產(chǎn)物A為硫酸;瘜W(xué)式是H2SO4。n(O2)=" 11.2L÷" 22.4L/mol =0.5mol.則n(e-)=4×0.5mol=2mol.則理論上通過電解池的電量為2mol×9.65×l 04C/ mol=" 1.93×l" 05C.(3)裝置Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式為ClO2+ H2O2+NaOH=NaClO2+H2O+O2↑的離子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH-= 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O。(4)在反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)為Sn2++ 2Fe3+= Sn4++ 2Fe2+, 6Fe2++Cr2O72- +14H+= 6Fe3++2Cr3++ 7H2O 。由方程式得關(guān)系式為:6Fe2+ ~ 3Sn2+ ~ Cr2O72–。n(Cr2O72-)= 0.200mol/L× 0.01500L=0.003mol.,所以n(Sn)="0.009" mol.m(Sn)=" 0.009" mol×119g/mol=1.071g.所以樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)W%=。(5)電解精煉Sn時(shí),用粗Sn作陽極,精Sn作陰極。含Sn2+離子的溶液作電解質(zhì)溶液。所以b極為陽極。陽極電極反應(yīng)式Sn -2e-=Sn2+;Zn-2e-=Zn2+。陰極電極反應(yīng)式為:Sn2++2e-=Sn。即相當(dāng)于一部分的Sn是Zn發(fā)生置換反應(yīng)Zn+Sn2+=Zn2++Sn。陽極每有65gZn反應(yīng),陰極生成Sn119g,溶液減輕54g.現(xiàn)在溶液減輕0.54g,則發(fā)生反應(yīng)的Zn為0.01mol,其質(zhì)量為0.65g,由該Zn置換出來的Sn為0.01mol。其質(zhì)量為1.19g.所以參加反應(yīng)的錫質(zhì)量為11.90-1.19= 10.71g,因?yàn)镾n的含量為87.1%,所以Sn合金的質(zhì)量為10.71g÷87.1%=12.3g.
考點(diǎn):考查電子式、離子方程式、氧化劑、還原劑的判斷、電解原理及物質(zhì)純度的計(jì)算的知識。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知:氧化性:KMnO4>HNO3;Bi位于周期表中ⅤA族,+3價(jià)較穩(wěn)定,Bi2O3為堿性氧化物,Bi3+的溶液為無色。取一定量硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象記錄如下:
①向其中加入適量的NaBiO3,溶液變?yōu)樽霞t色。②繼續(xù)滴加適量H2O2,紫紅色褪去,并有氣泡產(chǎn)生。③再加入適量的PbO2固體,固體溶解,溶液又變?yōu)樽霞t色。
回答下列問題:
(1)寫出實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?u> 。
(3)向反應(yīng)③得到的溶液中通入SO2氣體,看到的現(xiàn)象是 。
(4)若實(shí)驗(yàn)②放出了336 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)①被氧化的Mn(NO3)2為 mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4二主要流程如下:
⑴制備MgAl2O4過程中,高溫焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
⑵如圖所示,過濾操作中的一處錯(cuò)誤是 。判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是 。高溫焙燒時(shí),用于盛放固體的儀器名稱是 。
⑶在25℃下,向濃度均為0.01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成_______沉淀(填化學(xué)式),生成該沉淀的離子方程式_______ ______________
(已知25℃時(shí)Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]=3×10 -34。)
⑷無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。
裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是 ; F中試劑的作用是 ;用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為 。
⑸將Mg、Cu組成的3.92g混合物投入過量稀硝酸中,充分反應(yīng)后,固體完全溶解時(shí)收集到還原產(chǎn)物NO氣體1.792L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL時(shí)金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質(zhì)量為 g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I. 今有H2、Cl2混合氣100 mL(標(biāo)況),其中一種氣體的體積為45mL。光照使兩種氣體發(fā)生反應(yīng)后恢復(fù)到標(biāo)況,氣體體積為 mL。為了說明反應(yīng)后氣體中H2或Cl2有剩余,使氣體通過10 mL水,并使剩余氣體干燥后恢復(fù)到標(biāo)況,
(1)若仍剩余___mL,證明有___剩余,理由是_____;
(2)若溶液有___性質(zhì),證明有___剩余,理由是________________________。
II.一位同學(xué)設(shè)計(jì)了一套用濃鹽酸和KMnO4固體制取少量氯氣并比較氯氣與碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱的微型裝置(如圖所示)。
(1)下列溶液能吸收Cl2的是________。
A.飽和食鹽水 | B.Na2SO4溶液 |
C.NaOH溶液 | D.濃硫酸 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。
(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是________。
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng):2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2H2O,該反應(yīng)的還原劑是________。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),還原劑所失電子的物質(zhì)的量為________mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成,該氣體是________。
(3)如圖為電解精煉銀的示意圖,________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為__________________________。
(4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用是______________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
高鐵酸鉀(K2FeO4)具有很強(qiáng)的氧化性,在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。
(1)K2FeO4常用做高效水處理劑,其兩種作用分別是_____。
[已知:FeO42-+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-]
(2)制備K2FeO4可以采用濕式氧化法,流程如下圖:
①完成氧化工序的離子方程式:
②除雜工序目的是除去Na2FeO4溶液中的雜質(zhì),除去的雜質(zhì)主要有_____(寫化學(xué)式)。
③轉(zhuǎn)化工序控制在某溫度下進(jìn)行,則該溫度下溶解度:Na2FeO4_____K2FeO4 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)電解法制取K2FeO4,裝置如右圖。
①此裝置中電源的負(fù)極是____(填“a”或“b”)。
②陽極的電極反應(yīng)式為______。
(4)已知K2FeO4稀溶液中存在如下平衡:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。實(shí)驗(yàn)測得K2FeO4溶液濃度與溫度和pH的關(guān)系分別如下圖所示:
①由圖I可得出的結(jié)論:該反應(yīng)的△H___0(填“>”、“<”或“=”)。
②圖Ⅱ中pH1___pH3(填“>”、“<”或“=”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上以碳酸錳礦為主要原料生產(chǎn)MnO2的工藝流程如下:
有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Pb(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上利用含有一定濃度的I2和CuSO4溶液的工業(yè)廢水制備飼料添加劑Ca(IO3)2,其生產(chǎn)流程如下:
已知:Ca(IO3)2微溶于水,溶于硝酸;Ksp(CuI)=1.1×10-12, Ksp(Cu2S)=2.5×10-48;
氧化性: HNO3>IO3—>H2O2
(1)“還原”過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2S2O3+I(xiàn)2 = + 2NaI。
(2)在還原過程還伴隨有CuI生成,寫出加入Na2S的離子反應(yīng)方程式 。
(3)在氧化過程中先加入H2O2再加入濃硝酸,而不直接加入濃硝酸的目的是 。
(4)加入的石灰乳在溶液中反應(yīng)而得到Ca(IO3)2,則要調(diào)節(jié)pH至 (填“酸性” 或“中性”或“堿性”),原因是 。
(5)Ca(IO3)2也可用電化學(xué)氧化法制取:先充分電解KI溶液,然后在電解后的溶液中加入CaCl2,最后過濾得到Ca(IO3)2。寫出電解時(shí)陽極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式 ,用該方法制取Ca(IO3)2,每1kg碘化鉀理論上可生產(chǎn)純度為97.8%Ca(IO3)2的質(zhì)量為 ____kg(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
許多物質(zhì)的氧化能力受溶液酸堿性的影響。高錳酸鉀在不同的條件下發(fā)生的還原反應(yīng)如下:
MnO4—+ 5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O
MnO4— + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH—
MnO4— + e → MnO42—(溶液呈綠色)
MnO2的還原反應(yīng)可表示如下:MnO2+4H+ + 2e → Mn2++2H2O
(1)MnO2與稀鹽酸不能制取氯氣,其原因是 。
(2)將SO2通入KMnO4溶液中,發(fā)生還原反應(yīng)的過程為______→_______
(用化學(xué)式或離子符號表示)。
(3)將PbO2投入到酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色。下列敘述正確的是________(選填編號)。
a.氧化性:PbO2>KMnO4 b.還原性:PbO2> KMnO4
c.該反應(yīng)可以用鹽酸酸化
(4)將高錳酸鉀溶液逐滴加入到硫化鉀溶液中可發(fā)生如下反應(yīng),其中K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3:2。完成并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
___KMnO4+___K2S+___ _____ → ___K2MnO4 +___K2SO4 +__S↓+___ ___
反應(yīng)若生成5.44 g單質(zhì)硫,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為__________。
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