【題目】某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。

(1)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的原電池如圖甲所示,請回答下列問題:

①圖中X溶液是____(填化學(xué)式);

Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________;

③原電池工作時,電子通過電流計(jì)的方向是____(從左到右從右到左”);鹽橋中的____(“K+“Cl-”)不斷進(jìn)入X溶液中。

(2)將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成的電解池如圖乙所示,乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙,請回答下列問題:

M____極;

②圖丙中的②線是____(填離子)的變化。

③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時,向乙燒杯中加入____L 5 mol·L-1NaOH溶液才能使所有的金屬陽離子沉淀完全。

(3)鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑,具有很多優(yōu)點(diǎn)。

①高鐵酸鈉的生產(chǎn)方法之一是電解法,其原理為Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2,則電解時陽極的電極反應(yīng)式是__________。

②高鐵酸鈉的生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,該反應(yīng)的離子方程式為_______。

(4)10mL1mol·L1NH4Al(SO4)2溶液中滴加1mol·L1NaOH溶液,沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積的變化如圖所示(滴加過程無氣體放出)。

①寫出m點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____。

②若在該鹽溶液中改加20mL1.2mol·L1Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為____________mol

【答案】FeCl3FeCl2溶液 Cu-2e-=Cu2+ 從左到右 K+ 負(fù) Fe2+ 2.8 Fe+8OH--6e-Fe+4H2O 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O NH4++OH-=NH3H2O 0.02

【解析】

(1)原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電子由負(fù)極流向正極,溶液中的陽離子向正極移動,據(jù)此進(jìn)行分析;

(2)①根據(jù)圖丙可知,溶液中有三種陽離子,而根據(jù)X溶液的成分可知X中只有兩種金屬陽離子,說明在電解過程中還有Cu2+生成,據(jù)此分析裝置中的電解池的陰陽極和電源的正負(fù)極;

②根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽離子的物質(zhì)的量變化進(jìn)行分析;

③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時,溶液中有Fe3+2molFe2+3molCu2+1mol,據(jù)此計(jì)算出完全沉淀三種離子所需要加入NaOH的量,進(jìn)而求出 NaOH溶液的體積;

(3)①電解時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),因此根據(jù)Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2反應(yīng)寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式;

②強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,據(jù)此寫出該反應(yīng)的離子方程式;

(4) ①向NH4Al(SO4)2溶液中滴加1mol·L1NaOH溶液,0-30mL時,反應(yīng)為:Al3++3OH-=AlOH3;30-40mL時,沉淀量不變,反應(yīng)為:NH4++OH-=NH3H2O;40-50mL時,氫氧化鋁溶解:AlOH3+OH-=AlO2-+2H2O;據(jù)此進(jìn)行分析m點(diǎn)發(fā)生的反應(yīng);

②計(jì)算出20mL1.2mol·L1Ba(OH)2溶液中nBa2+)和nOH-=0.048mol10mL1mol·L1NH4Al(SO4)2溶液中nAl3+)和nSO42-);然后根據(jù)Ba2++SO42-=BaSO4、Al3++3OH-=AlOH3Al3++4OH-=AlO2-+2H2O進(jìn)行分析計(jì)算出溶液中的沉淀量。

(1) ①根據(jù)反應(yīng)物和生成物可以確定該反應(yīng)為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;結(jié)合圖丙可知X溶液為FeCl3FeCl2溶液;

故答案是:FeCl3FeCl2溶液;

Cu做負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+;

故答案是:Cu-2e-=Cu2+;

③原電池工作時,電子由負(fù)極流向正極,根據(jù)圖甲可知,銅做負(fù)極,因此電子通過電流計(jì)的方向是從左到右;石墨電極為正極,陽離子向正極移動,所以鹽橋中的K+不斷進(jìn)入X溶液中;

故答案是:從左到右;K+;

(2)①根據(jù)圖丙可知,溶液中有三種陽離子,而根據(jù)X溶液的成分可知X中只有兩種金屬陽離子,說明在電解過程中還有Cu2+生成,因此,銅做陽極,石墨做陰極,所以M是負(fù)極,N為正極;

故答案是:負(fù);

②根據(jù)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量和金屬陽離子的物質(zhì)的量變化,可以推知:①為Fe3+;②為Fe2+ ;③為Cu2+;

故答案是:Fe2+;

③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時,溶液中有Fe3+2mol,Fe2+3mol,Cu2+1mol;所以需要加入NaOH的量為(2×3+3×2+1×2)mol=14mol時,才能保證上述三種陽離子沉淀完全,故NaOH溶液的體積為14mol÷5 mol·L-1=2.8L;

故答案是:2.8

(3)①電解時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)Fe+2NaOH+2H2ONa2FeO4+3H2反應(yīng)可知,電解時陽極的電極反應(yīng)式是:Fe+8OH--6e-FeO42- +4H2O

故答案是:Fe+8OH--6e-FeO42-+4H2O;

②強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水,該反應(yīng)的離子方程式為. 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2FeO42-+3Cl-+5H2O;

故答案是:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O;

(4) ①向NH4Al(SO4)2溶液中滴加1mol·L1NaOH溶液,0-30mL時,反應(yīng)為:Al3++3OH-=AlOH3;30-40mL時,沉淀量不變,反應(yīng)為:NH4++OH-=NH3H2O40-50mL時,氫氧化鋁溶解:AlOH3+OH-=AlO2-+2H2O;所以m點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式NH4++OH-=NH3H2O

故答案是:NH4++OH-=NH3H2O;

20mL1.2mol·L1Ba(OH)2溶液中nBa(OH)2=0.02L×1.2mol·L1=0.024mol;nBa2+0.024molnOH-=0.048mol;10mL1mol·L1NH4Al(SO4)2溶液中nNH4Al(SO4)2=0.01L×1mol·L1=0.01mol;nAl3+=0.01mol,nSO42-=0.02mol;根據(jù)Ba2++SO42-=BaSO4可知,nBa2+)過量,按nSO42-)計(jì)算可知n(BaSO4)= nSO42-=0.02mol;根據(jù)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O可知,如果nAl3+=0.01mol全部反應(yīng),消耗nOH-=0.04mol,已知nOH-=0.048mol,因此堿過量,沒有沉淀產(chǎn)生;最終溶液中產(chǎn)生沉淀為硫酸鋇,物質(zhì)的量為0.02mol;

故答案是:0.02。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知AB、CD、E都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)ABCDE。其中A、BC是同一周期的非金屬元素;衔DC為離子化合物,D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。AC2為非極性分子。BC的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24,ECl3能與B、C的氫化物形成六配位的配合物,且兩種配體的物質(zhì)的量之比為21,三個氯離子位于外界。請根據(jù)以上情況,回答下列問題:(答題時,A、B、CD、E用所對應(yīng)的元素符號表示)

1AB、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>________。

2B的氫化物的分子空間構(gòu)型是_____。其中心原子采取___雜化。

3)寫出化合物AC2的電子式____;一種由B、C組成的化合物與AC2互為等電子體,其化學(xué)式為_____。

4ECl3B、C的氫化物形成配位數(shù)為六的配合物的化學(xué)式為_____

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的一部分,請參照元素①-⑨在表中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:

(1)化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定的元素是_____(填元素名稱),非金屬性最強(qiáng)的元素是_____(填元素符號)。

(2)圖中標(biāo)出的元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,堿性最強(qiáng)的是_____(用化學(xué)式回答,下同),寫出該水化物與⑧的最高價氧化物反應(yīng)的離子方程式________________。

(3)④與⑥按照原子個數(shù)比 11形成的化合物中,化學(xué)鍵類型為_____,其電子式為_____。

(4)①形成的原子個數(shù)比為31的化合物的結(jié)構(gòu)式為_____、的氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>_____。

(5)③可以形成多種氧化物,其中一種是紅棕色氣體,試用化學(xué)方程式說明該氣體不宜采用排水法收集的原因_____。

(6)利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律

①儀器A的名稱為_____;干燥管D的作用為_____;

②若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4,(已知KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣)C中加淀粉碘化鉀混合溶液,如果試管C中溶液變藍(lán),即可證明。

寫出試管C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有七種元素,其中A、B、CD、E為短周期主族元素,F、G為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題。

A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等,也是宇宙中最豐富的元素

B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1

C元素原子的第一至第四電離能分別是:I1738 kJ·mol1;I21 451 kJ·mol1;I37 733 kJ·mol1;I410 540 kJ·mol1

D原子核外所有p軌道全滿或半滿

E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

F是前四周期中電負(fù)性最小的元素

G在周期表的第七列

1B基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有_____個方向,原子軌道呈___

2)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了____

3G位于____________區(qū),價電子排布式為______。

4)檢驗(yàn)F元素的實(shí)驗(yàn)方法是_________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下列表格,回答有關(guān)問題:

(1)上表中,第一電離能最小的元素是____(填元素名稱,下同),電負(fù)性最大的元素是___

(2)這些元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強(qiáng)的是_____(填化學(xué)式,下同),堿性最強(qiáng)的是_____。

(3)某元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈兩性,則該元素是_____(填對應(yīng)的字母),該元素與c元素形成的化合物能否與NaOH溶液反應(yīng)(若能,寫出相應(yīng)的離子方程式;若不能,則填”)________。

(4)在ek元素的原子中,原子半徑最小的是_____(填元素符號),其價電子排布式為______;未成對電子數(shù)最多的是____(填元素符號),其最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為_____;有兩個未成對電子的元素是________(填元素符號);M層有兩個空軌道的是____(填元素符號),其陽離子結(jié)構(gòu)示意圖為____

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用如圖裝置探究鐵在海水中的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)。下列說法不正確的是

A. X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法

B. X為鋅棒,開關(guān)K置于N處,X極的反應(yīng):4OH4eO22H2O

C. X為碳棒,開關(guān)K置于N處,可減緩鐵的腐蝕,采用了外加電流的陰極保護(hù)法

D. X為碳棒,開關(guān)K置于M處,X極的反應(yīng):O24e2H2O4OH

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,將一定量的固體 A 置于固定容積的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng),一段時間后達(dá)到平衡A(s) 2B(g)+C(g),以下可以作為平衡標(biāo)志的是

A.2v(B)=v(C)

B.氣體 B 的體積分?jǐn)?shù)不變

C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變

D.混合氣體的密度不變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某可逆反應(yīng)aA + bBcC + Q在某溫度下的平衡常數(shù)為KK≠1),反應(yīng)熱為Q。保持溫度不變,將方程式的書寫作如下改變,則QK數(shù)值的相應(yīng)變化為( )

A.寫成2aA + 2bB2cC,Q值、K值均擴(kuò)大了一倍

B.寫成2aA + 2bB2cC,Q值擴(kuò)大了一倍,K值保持不變

C.寫成cCaA + bB,Q值、K值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù)

D.寫成cCaA + bB,Q值變?yōu)樵瓉淼南喾磾?shù),K值變?yōu)榈箶?shù)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用下圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法正確的是(

A. X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)該置于M

B. X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法

C. X為碳棒,KM連接時,一段時間后溶液的pH減小

D. X為鋅,KN連接時,X電極產(chǎn)生氣泡

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案