【題目】鈷、鎳與鐵是同族元素,它們的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)有很多相似之處。
(1)為了比較Fe、Co、Cu三種金屬的活動性,某實驗小組設計如下甲、乙、丙三個實驗裝置。丙裝置中X、Y均為石墨電極。反應一段時間后,可觀察到甲裝置中Co電極附近產(chǎn)生氣泡,丙裝置中X極附近溶液變紅。
①甲池Fe電極反應式為_________。由現(xiàn)象可知三種金屬的活動性由強到弱的順序是__________(填元素符號)。
②寫出丙裝置中反應的離子方程式____________________。
(2)Na2FeO4具有廣泛用途,可通過電解法制取得到,工作原理圖丁所示。通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。已知: Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。
①Fe電極反應式為________。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因是_______________。
③當陰極產(chǎn)生112mL(標準狀況)的氣體時,通過陰離子交換膜的離子有_______mol。
【答案】Fe-2e-=Fe2+ Fe>Co>Cu 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ Fe - 6e- + 8OH = FeO42 + 4H2O 陰極產(chǎn)生H2,防止Na2FeO4與H2反應使產(chǎn)率降低 0.01
【解析】
⑴①甲裝置中Co電極附近產(chǎn)生氣泡,說明Co為正極,Fe為負極,其電極反應式為Fe-2e-= Fe2+,金屬活動性為Fe>Co,丙裝置中X極附近溶液變紅,說明X處有大量氫氧根,此處氫離子消耗,X為陰極,Co為負極,Cu為正極,因此三種金屬的活動性由強到弱的順序是Fe>Co>Cu。
②丙裝置為電解食鹽水,其反應的離子方程式2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
⑵①Fe在陽極反應生成高鐵酸根,其電極反應式為Fe - 6e-+ 8OH-= FeO42 + 4H2O。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,根據(jù)已知信息Na2FeO4易被H2還原。
③當陰極產(chǎn)生112mL(標準狀況)的氣體即0.005mol氫氣。
H2 ~ 2OH -
1mol 2mol
0.005mol xmol
1mol:0.005mol = 2mol:xmol
解得x = 0.01mol,即有0.01mol氫氧根離子生成,要使溶液呈電中性,則需要0.01molOH-通過陰離子交換膜。
⑴①甲裝置中Co電極附近產(chǎn)生氣泡,說明Co為正極,Fe為負極,其電極反應式為Fe-2e-= Fe2+,金屬活動性為Fe>Co,丙裝置中X極附近溶液變紅,說明X處有大量氫氧根,此處氫離子消耗,X為陰極,Co為負極,Cu為正極,因此三種金屬的活動性由強到弱的順序是Fe>Co>Cu,故答案為:Fe-2e-= Fe2+;Fe>Co>Cu。
②丙裝置為電解食鹽水,其反應的離子方程式2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,故答案為:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
⑵①Fe在陽極反應生成高鐵酸根,其電極反應式為Fe - 6e-+ 8OH-= FeO42 + 4H2O,故答案為:Fe - 6e-+ 8OH-= FeO42 + 4H2O。
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,陰極是水電離的H+放電產(chǎn)生H2,根據(jù)已知信息Na2FeO4易被H2還原,故答案為:陰極產(chǎn)生H2,防止Na2FeO4與H2反應使產(chǎn)率降低。
③當陰極產(chǎn)生112mL(標準狀況)的氣體即0.005mol氫氣。
H2 ~ 2OH-
1mol 2mol
0.005mol xmol
1mol:0.005mol = 2mol:xmol
解得x = 0.01mol,即有0.01mol氫氧根離子生成,要使溶液呈電中性,則需要0.01molOH-通過陰離子交換膜,故答案為:0.01。
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【題目】下列表示化學過程的化學用語書寫正確的是
A.用中和熱表示氫氧化鈉和醋酸的稀溶液反應的熱化學方程式為:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=57.3kJ·mol-1
B.AlCl3溶液與NaAlO2溶液混合:A13++A1O2-+3H2O2Al(OH)3↓
C.HCO3-的電離:HCO3-+H2OCO32-+H3O+
D.Na2SO3的水解:SO32-+2H2OH2SO3+2OH-
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【題目】在a LAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO42-離子完全沉淀;如加入足量強堿并加熱可得到c molNH3,則原溶液中的Al3+濃度(mol/L)為
A.B.C.D.
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【題目】常溫下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常溫下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.在任何溶液中,c(Ca2+)、c(SO42-)均相等
B.b點將有沉淀生成,平衡后溶液中c(SO42-)一定等于3×10-3mol/L
C.a點對應的Ksp等于c點對應的Ksp
D.d點溶液通過蒸發(fā)可以變到c點
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【題目】25℃時,電離平衡常數(shù)如下表,下列說法錯誤的是
化學式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
電離平衡常數(shù) | 1.8×10-5 | K1 4.3×10-7 K2 5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
A.離子結合質(zhì)子的能力由大到小的順序是:CO32- > ClO- > HCO3- > CH3COO-
B.2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO反應不能發(fā)生
C.用蒸餾水稀釋0.10mol·L-1的醋酸,c(CH3COO-)/c(CH3COOH)的數(shù)值逐漸增大
D.等體積、等pH的CH3COOH與HClO兩溶液與NaOH恰好完全反應,CH3COOH消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量更多
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【題目】下表各組物質(zhì)之間通過一步反應不可以實現(xiàn)如下圖所示轉(zhuǎn)化關系的是
選項 | X | Y | Z | 箭頭上所標數(shù)字的反應條件 |
A | SiO2 | Na2SiO3 | H2SiO3 | ①與Na2CO3熔融 |
B | NaCl | NaHCO3 | Na2CO3 | ②加熱 |
C | N2 | NO2 | HNO3 | ③加熱 |
D | C | CO | CO2 | ④灼熱炭粉 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】某課外活動小組用如圖裝置進行實驗,試回答下列問題。
(1)若開始時開關K與a連接,則B極的電極反應式為_____________。
(2)若開始時開關K與b連接,總反應的離子方程式為_______。有關上述(2)實驗,下列說法正確的是(填序號)____________。
①溶液中Na+向A極移動
②若標準狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體,則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol 電子
③反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質(zhì)的濃度
④從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟?/span>KI淀粉試紙變藍
(3)該小組同學認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。
①該電解槽的陽極反應式為:_________________。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填寫“A”、“B”、“C”、“D”)______導出。
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()
A.的溶液中:、、、
B.由水電離的c(H+)=1×10-14mol/L的溶液中:、、、
C.的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
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【題目】常溫下,現(xiàn)有氨水和鹽酸兩溶液;卮鹨韵聠栴}:
(1)若向氨水中加入少量硫酸銨固體,此時溶液中________。(增大、減小、不變)
(2)若向該氨水中加入氫氧化鈉固體,則該電離平衡向_________方向移動(分子化、離子化),電離平衡常數(shù)______________。(增大、減小或不變)
(3)0.2 mol/L氨水和0.2 mol/L 鹽酸溶液與等體積混合,溶液呈_____性 (酸、堿、中) ;其原因用離子方程式表示為__________________;旌弦褐校c(NH4+)+c(NH3H2O)=_______mol/L。(忽略體積變化)。請根據(jù)電荷守恒寫出一個用離子濃度表示的等式_____________________。
(4)用0.1000mol/L HCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液,重復三次的實驗數(shù)據(jù)如下所示
序號 | 0.100mol/L HCl溶液體積/mL | 待測NaOH溶液體積/mL |
1 | 27.83 | 25.00 |
2 | 26.53 | 25.00 |
3 | 27.85 | 25.00 |
該滴定可以使用的指示劑是__________;達到滴定終點時的現(xiàn)象是____________________。
待測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_____________mol/L。(保留四位有效數(shù)字)
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