2020-2021高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案
2020-2021高考化学专题复习化学能与电能的综合题附答案

2020-2021高考化学专题复习化学能与电能的综合题附答案一、化学能与电能1.(1)利用原电池装置可以验证Fe3+与Cu2+氧化性相对强弱,如下图所示。
该方案的实验原理是自发进行的氧化还原反应可以设计为原电池。
写出该氧化还原反应的离子方程式:__________。
该装置中的负极材料是______(填化学式),正极反应式是_______。
(2)某研究性学习小组为证明2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2为可逆反应,设计如下两种方案。
方案一:取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加2mL0.1mol/L的FeCl3溶液,再继续加入2mLCCl4,充分振荡、静置、分层,再取上层清液,滴加KSCN溶液。
①方案一中能证明该反应为可逆反应的现象是______。
②有同学认为方案一设计不够严密,即使该反应为不可逆反应也可能出现上述现象,其原因是(用离子方程式表示)_____。
方案二:设计如下图原电池...装置,接通灵敏电流计,指针向右偏转(注:灵敏电流计指针总是偏向电源正极),随着时间进行电流计读数逐渐变小,最后读数变为零。
当指针读数变零后,在右管中加入1mol/L FeCl2溶液。
③方案二中,“读数变为零”是因为____________.④“在右管中加入1mol/L FeCl2溶液”后,观察到灵敏电流计的指针______偏转(填“向左”、“向右”或“不”),可证明该反应为可逆反应。
【答案】Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ Cu Fe3+ + e- = Fe2+下层(CCl4层)溶液呈紫红色,且上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色 4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+该可逆反应达到了化学平衡状态向左【解析】【分析】(1)验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱时,应将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成原电池,原电池中铜作负极发生氧化反应被损耗,选用金属性弱于铜的金属或非金属C作正极,电解质溶液为可溶性的铁盐;(2)方案一:如该反应为可逆反应,加入四氯化碳,四氯化碳层呈紫红色,上层清液中滴加KSCN后溶液呈血红色;但在振荡过程中,Fe2+离子易被空气中氧气生成Fe3+,不能证明Fe3+未完全反应;方案二:图中灵敏电流计的指针指向右,右侧烧杯为正极,当指针读数变零后,在右管中加入1mol/LFeCl2溶液,如为可逆反应,可发生2Fe2++I2⇌2Fe3++2I-,I2被还原,指针应偏向左。
2020-2021高考化学专题复习化学能与电能的综合题含答案

2020-2021高考化学专题复习化学能与电能的综合题含答案一、化学能与电能1.方法与规律提炼:(1)某同学利用原电池装置证明了反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够发生,设计的装置如下图所示。
为达到目的,其中石墨为_________极,甲溶液是____________,证明反应Ag++Fe2+=Ag +Fe3+能够发生的实验操作及现象是_________________________(2)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。
Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
上图中作负极的物质是___________。
正极的电极反应式是______________。
(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:阴极区的电极反应式为_______________。
电路中转移1 mol电子,需消耗氧气_______L(标准状况)。
(4)KClO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
写出电解时阴极的电极反应式___________________电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________,其迁移方向是_____________(填a→b或b→a)。
学法题:通过此题的解答,请归纳总结书写电极反应式的方法____【答案】负 FeSO4或FeCl2溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色加深铁 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O Fe3++e-= Fe2+ 5.6L 2H++2e-= H2 ↑ K+a→b原电池中先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失;注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
电解池中电极反应式的书写看阳极材料,如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写。
2020-2021高考化学复习化学能与电能专项综合练含答案

2020-2021高考化学复习化学能与电能专项综合练含答案一、化学能与电能1.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。
某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。
(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。
实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是__,装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。
(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。
某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷含详细答案一、化学能与电能1.某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。
从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%①为以下实验作参照0.5 2.090.0②醋酸浓度的影响0.5__36.0③__0.2 2.090.0(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。
t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了_____________腐蚀,请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时,碳粉表面发生了__(“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是___________________________________。
(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;假设二:______________________________;……(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。
请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):__________【答案】2.0 碳粉含量的影响吸氧还原反应 2H2O+O2+4e-=4OH- (或4H++O2+4e-=2H2O)反应放热,温度升高,体积膨胀实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)②通入氩气排净瓶内空气;③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。
如果瓶内压强增大,假设一成立。
否则假设一不成立。
(本题属于开放性试题,合理答案均给分)【解析】【详解】(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有②中铁的量不变,为2.0g;③中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。
2020-2021高考化学化学能与电能综合练习题及答案

2020-2021高考化学化学能与电能综合练习题及答案一、化学能与电能1.保险粉又称连二亚硫酸钠(Na2S2O4),可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂,脱氯剂。
Na2S2O4是白色粉末,无味,易溶于水、难溶于乙醇,具有极强的还原性,在空气中易被氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.甲酸钠( HCOONa) 法制备过程如下:(1)连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为______________。
(2)实验室用Na2SO3 固体和某酸反应制备SO2气体,制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是______________。
A.浓盐酸 B.浓硝酸C.质量分数为70%的硫酸 D.质量分数为10%的硫酸(3)步骤①中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为____________________________。
(4)上述步骤②中,加入适量乙醇水溶液的作用是______________。
(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体,目的是_________________________。
(6)①现将0.05mol/L Na2S2O4溶液在空气中放置,其溶液的pH 与时间(t)的关系如图所示。
t1时溶液中只有NaHSO3一种溶质,此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为_______________。
②t1~t2段发生化学反应的离子方程式为______________________________。
Ⅱ.电解法制备:工业上用惰性电极电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。
过程如图所示(7)①产品在_________________(填“阳极”、“阴极”)得到。
②若不加隔膜,则连二亚硫酸钠产率降低,其原因是__________________________________。
【答案】 +3 C NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O 连二亚硫酸钠难溶于乙醇,用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度,有利于 Na2S2O4晶体析出 Na2CO3为碱性物质,提高“保险粉”的稳定性 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H++2SO42-阴极若不加隔膜,则部分HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,得不到连二亚硫酸钠,使连二亚硫酸钠产率下降或部分HSO3-被阳极产生的 Cl2氧化生成SO42-,使连二亚硫酸钠产率下降【解析】Ⅰ.(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)中钠元素为+1价,氧元素为-2价,根据正负化合价的代数和为0 ,硫元素的化合价为+3价,故答案为:+3;(2)二氧化硫具有还原性,能被硝酸氧化,盐酸中的氯化氢易挥发,制得的二氧化硫不纯,70%的H2SO4产生二氧化硫的速率较快,故选C;(3)SO2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na2S2O4和二氧化碳,反应的化学方程式为NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O,故答案为:NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O;(4)根据题意,Na2S2O4易溶于水、难溶于乙醇。
2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析

2020-2021高考化学专题《化学能与电能》综合检测试卷附答案解析一、化学能与电能1.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: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 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【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+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,利用公式c=nV来计算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,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=35.610L22.4L/mol-⨯=2.5×10-4mol,生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol,所以溶液中NaOH的物质的量浓度=4510mol0.05L-⨯═0.01mol/L,所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L,pH=12;(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。
2020-2021高考化学化学能与电能的综合题试题附详细答案

2020-2021高考化学化学能与电能的综合题试题附详细答案一、化学能与电能1.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________; (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________; (3)实验室中现有24Na SO 、4MgSO 、24Ag SO 、24K SO 等4中溶液,可与实验中4CuSO 溶液起相似作用的是______________________________________;(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措旌有________(答两种);(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn 粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V 1=______,V 6=______,V 9=______;②该同学最后得出的结论为:当加入少量4CuSO 溶液时,生成氢气的速率会大大提高。
但当加入的4CuSO 溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因________________________________________________________【答案】Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu ,Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑ CuSO 4与Zn 反应产生的Cu 与Zn 形成铜锌原电池,加快了氢气产生的速率 Ag 2SO 4 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度(答案合理即可) 30 10 17.5 当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积【解析】【详解】(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO 4+Zn===ZnSO 4+Cu 、Zn +H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑。
2020-2021高考化学化学能与电能综合题附答案

2020-2021高考化学化学能与电能综合题附答案一、化学能与电能1.电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容。
某兴趣小组做如下探究实验:(1)如上图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,若盐桥中装有饱和的KNO3溶液和琼胶制成的胶冻,则NO3-移向_____________装置(填写“甲或乙”)。
其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,发现生成无色无味的单质气体,则石墨上电极反应式______________________。
(2)如上图2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则甲装置是____________(填“原电池或电解池”),乙装置中石墨(2)为极,乙装置中与铁线相连的石墨(1)电极上发生的反应式为。
(3)在图2乙装置中改为加入CuSO4溶液,一段时间后,若某一电极质量增重 1.28 g,则另一电极生成______________mL(标况下)气体。
【答案】(1)甲;2H++2e-=H2;(2)原电池;阳;Cu2++2e-=Cu(3)224【解析】试题分析:(1)装置1中铁是负极、石墨是正极,阴离子在原电池中移向负极,NO3-移向甲装置;若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,发现生成无色无味的单质气体,则石墨上电极反应式2H++2e-=H2;(2)图2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则甲装置中两个电极不同,构成原电池;,乙装置是电解池,石墨(2)与正极相连,石墨(2)为阳极,乙装置中与铁线相连的石墨(1)是阴极,电极上发生的反应式为Cu2++2e-=Cu;(3)某一电极生成 1.28 g铜,转移电子1.2820.0464/gmolg mol⨯=,则另一电极生成氧气,根据转移电子相同,生成氧气0.01mol,标况下的体积为224mL。
考点:本题考查电解原理和原电池原理。
2.I.硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。
某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
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2020-2021高考化学《化学能与电能的综合》专项训练含答案一、化学能与电能1.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现反应条件不同,反应速率不同。
请回答下列问题:(1)在用稀硫酸与锌制氢的实验中,加入少量下列物质可加快氢气生成速率的是_____(填序号)A.Na2SO4溶液 B.MgSO4 溶液 C.SO3 D.CuSO4溶液(2)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
请完成此实验设计,其中:V1=____ mL, V6=______ mL。
该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析速率下降的主要原因__________ 。
(3)该同学为探究其它因素对锌与稀硫酸反应速率的影响,又做了以下实验,记录数据如下,回答下列问题:①由实验可推知,反应物的总能量_______产物的总能量(填“<”、 “>” 或“=”)。
②实验2和5表明,______对反应速率有影响。
③实验4和5表明,______对反应速率有影响,能表明同一规律的实验还有 _________ (填实验序号)。
④本实验中影响反应速率的其他因素还有________。
【答案】 C D 30 10 当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积>浓度固体表面积 1和2 温度【解析】(1)在用稀硫酸与锌制氢气的实验中,加入Na2SO4溶液,减小了硫酸的浓度,使速率减小,故A错误;B、加入MgSO4 溶液,减小了硫酸的浓度,使速率减小,故B错误;C、通入SO3相当于加入了硫酸,增大了硫酸的浓度,加快了化学反应速率;D、加入CuSO4溶液,锌为活泼金属,发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,置换出铜,与锌形成原电池反应,化学反应速率加快;故选CD;(2)研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响要求硫酸的量不变,所以V1=30,分析可以看出为了消除硫酸的物质的量浓度不同引起的误差,所以加入的硫酸铜和水的体积和要求一样为20mL,所以V6= 10 ,加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因是当加入一定量的硫酸铜后,生成的单质铜会沉积在锌的表面,降低了锌与溶液的接触面积;(3)①从表中看出,反应后的温度高于反应前的温度,说明这是一个放热反应,即反应物的总能量大于产物的总能量;②实验2和5表明只要硫酸的物质的量浓度不同,是为了探究浓度对反应速率的影响;③实验4和5、1和2,都是为了探究固体表面积对反应速率的影响,粉末反应的时间短,说明固体表面积越大,反应速率越快;④由于这是一个放热反应,所以温度也是影响本实验的反应速率的因素之一。
2.某小组研究 Na2S 溶液与 KMnO4溶液反应,探究过程如下。
资料:Ⅰ.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.Ⅱ.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。
(2)甲同学预测实验I中S2-被氧化成 SO32-。
①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是_______________。
②乙同学取实验Ⅰ中少量溶液进行实验,检测到有 SO42-,得出 S2-被氧化成 SO42-的结论,丙同学否定该结论,理由是_______________。
③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 S2-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SO42-。
(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(Mn2+)与过量的反应物(MnO4-)发生反应,该反应的离子方程式是______________。
(4)实验Ⅱ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】还原溶液呈紫色.说明酸性KMnO4溶液过量SO32-能被其继续氧化KMnO4溶液是用H2SO4酸化的,故溶液中检测出SO42-不能证明一定是氧化新生成的0.1mol/LNa2S溶液取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后, 滴加BaCl2溶液.观察到有白色沉淀生成2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+H+将实验I中生成的MnO2分离洗涤后(或取MnO2),加入0.1mol/LNa2S 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 沉淀用量、溶液的酸碱性【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)①根据实验现象,溶液呈紫色,说明酸性KMnO4溶液过量,SO32-能被其继续氧化,因此甲的预测不合理,故答案为:溶液呈紫色,说明酸性KMnO4溶液过量,SO32-能被其继续氧化;②KMnO4溶液是用H2SO4酸化的,故溶液中检测出SO42-不能证明一定是氧化新生成的,因此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SO42-不能证明一定是氧化新生成的;③a.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MnO4-将S2-氧化成SO42-的目的,左侧烧杯中的溶液可以是0.1mol/LNa2S溶液,右侧烧杯中的溶液可以是0.1mol/LKMnO4溶液,故答案为:0.1mol/LNa2S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溶液,观察到有白色沉淀生成,证明 S2-被氧化为 SO42-,故答案为:取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成;(3)Mn2+与过量的MnO4-反应生成二氧化锰沉淀,反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+H+,故答案为:2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+H+;(4)实验Ⅱ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MnO2),加入0.1mol/LNa2S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,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/LNa2S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。
3.食盐加碘剂的主要成份是碘酸钾(KIO3)。
工业上可用碘为原料通过电解制备碘酸钾。
【实验一】在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质后的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:(1)写出步骤②的离子方程式。
(2)上述生产流程中,可以利用的副产物是。
(3)分离I2和丁的方法是。
【实验二】电解制取KIO3,电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。
另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
(4)电解时,阳极上发生反应的电极反应式为;电解过程中阴极附近溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【实验三】电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:(5)步骤②的操作名称,步骤④洗涤晶体的目的是。
【答案】(1)2Fe 2++4I -+3Cl 2=2Fe 3++2I 2+6Cl -; (2)Ag (或Ag 、FeCl 3);(3)萃取;(4)I -+6O H --6e -=I +3H 2O (或2I --2e -=I 2);变大 (5)冷却结晶;洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质 【解析】试题分析:(1)碘化亚铁具有还原性,与充足的氯气反应生成碘和氯化铁,离子方程式为:2Fe 2++4I -+3Cl 2=2Fe 3++2I 2+6Cl -;(2)从流程图分析,副产物为银,由于加入的铁过量,所以先加入稀硫酸除去铁,再加入稀硝酸与银反应制得硝酸银溶液。
(3)丁为氯化铁,分离碘单质和氯化铁溶液的方法为萃取,加入苯或汽油或四氯化碳等有机溶剂。
(4)阳极附近的阴离子有碘离子,碘酸根离子和氢氧根离子,电解过程中阳极上碘离子失去电子生成碘酸根离子,电极方程式为I-+6O H --e -=I+3H 2O (或2I --2e -=I 2);阴极上氢离子放电生成氢气,所以阴极附近破坏水的电离平衡,溶液中的氢氧根离子浓度增大,pH 变大。
(5)从热溶液中国析出晶体的方法是冷考点: 海水资源的综合利用,电解原理4.已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(杂质与酸不反应)。
某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一:电解精制:电解时,粗铜应与电源的_______极相连,阴极上的电极反应式为______________。
电解过程中,硫酸铜的浓度会________(选填:变大、不变、变小)。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:(1)阳极泥的综合利用: 稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:_____________。
残渣含有极少量的黄金。
为了回收金,他们查阅了有关资料(见下表): 序号反应 化学平衡常数 1 Au + 6HNO 3(浓)Au(NO 3)3+ 3NO 2↑+ 3H 2O << 1 2 Au 3+ + 4Cl -===AuCl 4- >>1从资料中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你从化学平衡移动的角度简要解释金能够溶于王水的原因__________。
(2)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程:则100mL滤液中Cu2+的浓度为__________mol·L-1,Fe2+的浓度为_________mol·L-1【答案】正 Cu2++ 2e-= Cu 变小 3Ag + 4H++NO3-= 3Ag++ NO↑+ 2H2O 王水中的Cl-与Au3+反应,降低了Au3+的浓度,使平衡向正反应方向移动,Au不断溶解 0.5 0.1【解析】【分析】步骤一:电解精炼铜时,精铜做阴极,粗铜作阳极,阴极上是铜离子得电子;根据锌、铁与硫酸铜发生置换反应分析;步骤二:(1)金属银可以和硝酸反应得到硝酸银以及水和一氧化氮;金离子可以和氯离子之间发生反应,形成稳定的AuCl4-离子,可以根据化学平衡移动原理来解释;(2)根据化学反应原理结合原子守恒的思想来计算回答。