設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)制取氯化銅溶液。該同學(xué)設(shè)計(jì)
的裝置應(yīng)該為
。(填“原電
池”或“電解池”)。請(qǐng)?jiān)谟覀?cè)方框中畫(huà)出
該同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置圖,并指明電極材料和
電解質(zhì)溶液。
11.(共9分,每空1分)
(1)Fe -2e = Fe2+
(2)2H+ + 2e- = H2↑
2Cl- +
2H2O 電解 2OH- + H2↑ + Cl2↑ ②
(3)① 4OH- - 4e- = 2H2O
+ O2↑ , <
② D
③ H+放電,促進(jìn)水的電離,OH-濃度增大
④ O2 +
2H2O + 4e- = 4OH-
12、答案(1)相同質(zhì)量時(shí),氫氣放出的熱量多(1分);產(chǎn)物為水,無(wú)污染(1分)
(2)H2(1分),4.4:1(1分)
(3)H2O(l)+1/2O2(l) H2O(g);△H=-237.46kJ/mol(2分) 5.94×108(2分)
(4)負(fù)極:2H2+4OH―-4e― 4H2O(1分)正極:O2+2H2O+4e― 4OH―(1分)
總反應(yīng)式:2H2+O2 2H2O(1分)
(5)(①3分;②3分)
①陰極反應(yīng)為:Cu2++2e―=Cu 2H++2e―=H2↑
當(dāng)陰極收集到氫氣0.112L時(shí),銅已反應(yīng)完全,共轉(zhuǎn)移電子0.03mol,
此時(shí)陽(yáng)極2Cl―-2e―=Cl2↑反應(yīng)恰好完全。
溶液中剩余的[OH―]=0.1mol/L,溶液PH=13。
②設(shè)消耗H2和O2的質(zhì)量分別為x、y。
2H2 + O2 2H2O ~ 4e―
4g
32g
4mol
x
y
0.03mol
解得:x=0.03g y=0.24g
所以,消耗H2 0.03g;消耗O2 0.24g。
13、答案(10分)(1)
(2)氧化、2Cl-2e―、=Cl2; 2H++2e―=H2↑
CaCl2+2H2O=Ca(OH)2+Cl2↑+H2↑;
(3)①通CO2時(shí)先產(chǎn)生白色沉淀,后又溶解完全;②F極放出黃綠色氣體,E極放出無(wú)色氣體;③E極附近溶液變?yōu)榧t色
12、A、B、C、X均為中學(xué)常見(jiàn)的純凈物,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(副產(chǎn)物已略去)。試回答:
①若X是強(qiáng)氧化性單質(zhì),則A不可能是________。
a. S b. N2 c.
Na d. Mg
②若X是金屬單質(zhì),向C的水溶液中滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀,則B的化學(xué)式為_(kāi)____________________________;C溶液在貯存時(shí)應(yīng)加入少量X,理由是(用必要的離子方程式表示)____________________________________,檢驗(yàn)此C溶液中金屬元素價(jià)態(tài)的操作方法是___________________________________。
(2)X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素。
已知:X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價(jià)化合物:Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。請(qǐng)回答:
①Z2Y的化學(xué)式是___________________________。
②Z2Y2與X2Y反應(yīng)的化學(xué)方程式是:_____________________________________。
③如圖所示裝置,兩玻璃管中盛滿(mǎn)滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液,C(I)、C(II)為多孔石墨電極。接通S1后,C(I)附近溶液變紅,兩玻璃管中有氣體生成,一段時(shí)間后(兩玻璃管中液面脫離電極),斷開(kāi)S1,接通S2,電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時(shí):C(I)的電極名稱(chēng)是________(填寫(xiě)正極或負(fù)極);電極反應(yīng)式是:_______________________;C(II)的電極反應(yīng)式是____________________________________。
④銅屑放入稀硫酸不發(fā)生反應(yīng),若在稀硫酸中加入X2Y2,銅屑可逐漸溶解,該反應(yīng)的離子方程式是:_____________________________________。
12、答案(1)①d e(2分)
②FeCl3 (2分); 2Fe3+ + Fe == 3Fe2+(1分)
用試管取少量C溶液,滴加KSCN溶液,無(wú)顏色變化,再滴加氯水(或硝酸),溶液呈血紅色,證明原溶液中有Fe2+存在。(2分)。
(2)①Na2O(2分)
②2Na2O2
+ 2H2O = 4NaOH + O2↑(1分)
③(3分,每空1分)負(fù)極 H2
+ 2OH- = 2H2O + 2e-
Cl2 + 2e- = 2Cl-
④ Cu + H2O2 + 2H+
= Cu2+ + 2H2O(1分)
)
在用FeSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)制備白色的Fe(OH)2時(shí),出現(xiàn)了“白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色,最后逐漸變成紅褐色”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如何解釋出現(xiàn)灰綠色的現(xiàn)象,探究小組的同學(xué)產(chǎn)生了不同的觀(guān)點(diǎn):
①灰綠色物質(zhì)就是紅褐色的氫氧化鐵跟白色的氫氧化亞鐵的簡(jiǎn)單混合物;
②灰綠色物質(zhì)是鐵的一種新的氫氧化物,但其中不含F(xiàn)e3+離子。
(1)驗(yàn)證觀(guān)點(diǎn)①不正確的實(shí)驗(yàn)操作是: ,
驗(yàn)證觀(guān)點(diǎn)②所需的試劑有:
。
(2)某同學(xué)查閱資料后,得到Fe(OH)2如下信息:
資料名稱(chēng)
Fe(OH)2性質(zhì)描述
《化學(xué)辭典》(顧翼東偏);第637頁(yè)。
與空氣接觸易被氧化,將細(xì)粉噴于空氣中,則立即燃燒出火花
《大學(xué)普通化學(xué)(下冊(cè))》(傅鷹著);第637頁(yè)
此沉淀易被氧化成灰綠色的Fe3(OH)8
《普通化學(xué)教程》(下冊(cè));第788頁(yè)。
能強(qiáng)烈吸收O2,迅速變成棕色Fe(OH)3。這時(shí)作為氧化的中間產(chǎn)物為灰綠色,其中含有Fe2+、Fe3+。
閱讀該資料后,你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)灰綠色的現(xiàn)象的解釋是:
。
探究小組的同學(xué)在研究由Fe2+制備Fe(OH)2的過(guò)程中,甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下4個(gè)實(shí)驗(yàn)方案:
甲方案:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2。
乙方案:應(yīng)用鋼鐵吸氧腐蝕的原理,設(shè)計(jì)電池制備Fe(OH)2。
丁方案:按圖實(shí)驗(yàn),制備Fe(OH)2。 (苯的作用是使電解質(zhì)溶液隔絕空氣) 回答下列問(wèn)題: ①在甲方案中,所用FeSO4樣品通常部分被氧化,寫(xiě)出在配制FeSO4溶液時(shí),其操作過(guò)程及反應(yīng)的離子方程式:
。 ②在乙方案中,正極的電極反應(yīng)式是:
。你認(rèn)為該方案是否可行?
,若不可行請(qǐng)說(shuō)明理由(若可行,則該空不需回答):
。 ③在丙方案中,當(dāng)容器B、A中均加入試劑并塞好橡皮塞后,還需要進(jìn)行的操作是
。 ④在丁方案中,在兩電極之間的溶液中首先觀(guān)察到白色沉淀。請(qǐng)寫(xiě)出b電極的電極反應(yīng)式:
。則其電解質(zhì)溶液可以是下列三項(xiàng)中的
。 A.蒸餾水 B.NaC1溶液 C.NaOH溶液 答案(1)取紅色和白色固體粉末混合均勻后,若混合物的顏色不為灰綠色,則證明觀(guān)點(diǎn)不正確。(2分)鹽酸或稀硫酸、KSCN溶液。(2分) (2)Fe(OH)2 易被氧化成灰綠色的Fe3(OH)3 Fe2+、Fe3+(2分)。 ①向盛有蒸餾水的燒杯中加入一定量的硫酸,再將樣品置于其中,攪拌溶解;然后加入過(guò)量的還原鐵粉,反應(yīng)為:2Fe3++Fe=3Fe3+,攪拌、靜置,上層清液即為所要配置的FeSO4溶液。(2分) ②O2+2H2O+4e-=4OH-(2分) 否(1分)產(chǎn)生的Fe(OH)2隨即就被空氣氧化為Fe(OH)3(2分) ③打開(kāi)膠管夾C,使反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后關(guān)閉C(2分) ④2H++2e-=H2↑(1分) B(2分
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