題目列表(包括答案和解析)
高鐵酸鹽(如K2FeO4)是一種高效綠色氧化劑,可用于廢水和生活用水的處理。從環(huán)境保護的角度看,制備高鐵酸鹽較好的方法為電化學(xué)法。
(1)電化學(xué)法制備高鐵酸鈉采用鐵片作陽極,NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液,其電流效率可達到40%。寫出陽極的電極反應(yīng)式: 。
(2)鐵絲網(wǎng)電極是更理想的陽極材料,相同條件下,可將電流效率提高至70%以上,原因是_______。研究亦發(fā)現(xiàn),鐵電極在某一電壓范圍內(nèi)會生成Fe2O3膜而“鈍化”,原因可能是__ ____。
(3)FeO42-易與水反應(yīng)生成絮狀氫氧化鐵,也會影響高鐵酸鹽的產(chǎn)率。若以鐵絲網(wǎng)為陽極,在中間環(huán)節(jié)(對應(yīng)圖1中4 h后)過濾掉氫氧化鐵,合成過程中FeO42-濃度以及電流效率隨時間的變化如圖1中實線所示(圖中曲線是每隔1 h測得的數(shù)據(jù))。圖中虛線部分對應(yīng)于沒有過濾氫氧化鐵而連續(xù)電解的情況。下列判斷正確的是( )
A.過濾掉氫氧化鐵有利于獲得較高濃度的高鐵酸鹽溶液
B.過濾掉氫氧化鐵對電流效率影響不大
C.實驗表明氫氧化鐵的存在影響高鐵酸鹽濃度的增加
D.實驗表明不過濾掉氫氧化鐵,6 h后電流效率幾乎為0
(4)堿性條件下,高鐵酸鹽的穩(wěn)定性與溫度有關(guān)(如圖2)。隨溫度升高,高鐵酸鹽產(chǎn)率先增大后減小的原因是 。
(5)人們還對用鐵的氧化物作電極制備高鐵酸鹽進行了研究,例如以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽,該研究方向的價值在于( )
A.將1 mol Fe3O4氧化成高鐵酸鹽需10/3 mol電子,可提高電流效率
B.以低價態(tài)鐵的氧化物為電極,可以實現(xiàn)變廢(鐵銹)為寶(高鐵酸鹽)
C.自然界幾乎沒有鐵單質(zhì),而有大量磁鐵礦,該方法的原料來源廣泛
D.磁鐵礦作為多孔電極不會出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象
元素性質(zhì) | 元素編號 | |||||||
A | B | C | D | E | F | G | H | |
氫化物的沸點(℃) | -60.7 | -33.4 | -111.5 | 100 | -87.7 | 19.54 | -84.9 | -161.5 |
最高化合價 | +6 | +5 | +4 | +5 | +7 | +4 | ||
最低化合價 | -2 | -3 | -4 | -2 | -3 | -1 | -1 | -4 |
(16分)下表為部分短周期元素化合價及相應(yīng)氫化物沸點的數(shù)據(jù):
元素性質(zhì)[ |
元素編號[來源:ZXXK][來源:ZXXK] |
|||||||
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
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氫化物的沸點(℃) |
-60.7 |
-33.4 |
-111.5 |
100 |
-87.7 |
19.54 |
-84.9 |
-161.5 |
最高化合價 |
+6 |
+5 |
+4 |
|
+5 |
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+7 |
+4 |
最低化合價 |
-2 |
-3 |
-4 |
-2 |
-3 |
-1 |
-1 |
-4 |
已知:
①A與D可形成化合物AD2、AD3,可用于制備強酸甲;
②B與D可形成化合物BD、BD2,可用于制備強酸乙。
請回答:
(1)表中屬于第三周期元素的是 ▲ (用表中元素編號填寫)。
(2)寫出H的最高價氧化物的電子式: ▲ ,比較A、D、G三種簡單陰離子的半徑大。r( ▲ )>r( ▲ )>r( ▲ ) (均用實際的元素符號表示)
(3)由表中D元素和氫元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號)________▲_________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
(4)分子組成為ADG2的物質(zhì)在水中會強烈水解,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無色氣體和一種強酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是: ▲ 。
(5)工業(yè)生產(chǎn)強酸乙時可用純堿溶液處理尾氣,該反應(yīng)如下:
BD+BD2+Na2CO3=2 ▲ +CO2
①橫線上某鹽的化學(xué)式應(yīng)為 ▲ 。
②每產(chǎn)生44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2,被吸收尾氣的質(zhì)量是 ▲ g。
(6)請設(shè)計一個實驗方案,使得銅和稀的強酸甲反應(yīng),得到藍(lán)色溶液和氫氣,在答題卡指定位置繪出實驗裝置圖,作出必要的說明即可。
元素性質(zhì) | 元素編號 | |||||||
A | B | C | D | E | F | G | H | |
氫化物的沸點(℃) | -60.7 | -33.4 | -111.5 | 100 | -87.7 | 19.54 | -84.9 | -161.5 |
最高化合價 | +6 | +5 | +4 | +5 | +7 | +4 | ||
最低化合價 | -2 | -3 | -4 | -2 | -3 | -1 | -1 | -4 |
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