(一)(8分)在含有物質(zhì)的量各為0.1 mol FeCl3、H2SO4、Cu(NO3)2的溶液500 mL中,逐漸加入鐵粉,溶液中n(Fe2)與加入n(Fe)的關系如圖A(請注意識圖,該題圖中每小正方格長度為0.05mol)。(提示:忽略離子水解產(chǎn)生的影響;如果有硝酸根被還原時,則生成一氧化氮氣體)
(1)寫出圖中n(Fe)從0.125mol-0.225 mol段對應反應的離子方程式____。
(2)寫出圖中n(Fe)從0-0.05 mol段對應反應的離子方程式____。
(3)請在圖B中畫出溶液中n(Fe3)與加入n(Fe)的變化關系圖
(4)當反應進行到最后,取該溶液2mL加入試管中,為了證明該溶液中有NO3存在,可以向試管中在滴加_______。

A.酸性KMnO4溶液B.含有鹽酸的KSCN溶液C.碘水D.次氯酸鈉溶液

(二)(5分)下圖是電解槽的剖面圖,箭頭的方向指的是氣體或溶液的流向,陽離子交換膜只允許陽離子通過。現(xiàn)要用此裝置來通過電解分離Na2SO4和NaOH的混合溶液,則向裝置中通入A1溶液和A2溶液(A1溶液是Na2SO4和NaOH的混合溶液,A2溶液是NaOH的稀溶液)。電解一段時間后,裝置中流出:B2溶液(是NaOH的濃溶液)和B1溶液,C1氣體和C2氣體。

(1) C2氣體是______(填化學式)。
(2)請寫出陽極反應的電極方程式                                .
(3)請簡述陰極室能流出NaOH的濃溶液的原因                         .

(一)(1)Cu2++Fe= Cu+Fe2+
(2) Fe+4H++NO-3=NO↑+2H2O+ Fe3+
(3)
(4)B
(二)(第一空1分,后兩2空2分)
(1)H2
(2)4OH--4e-=O2↑+2H2O
(3)在電解的過程中,Na+被吸引移向陰極室,c(Na+)會增加;H+逐漸被消耗,又OH-受陽離子交換膜的阻礙不能移向陽極室,c(OH-)也增加,因此陰極室流出氫氧化鈉的濃溶液。

解析試題分析:分析題意,根據(jù)氧化還原反應的先后規(guī)律,得出溶液中與鐵反應的離子的先后順序及物質(zhì)的量分別是n(H+)=0.2mol,n(NO3-)=0.2mol,n(Fe3+)=0.1mol,n(Cu2+)=0.1mol,Fe與H+ NO3-反應的離子方程式為Fe+4 H++ NO3-= Fe3++NO↑+2H2O,計算可知NO3-過量,按H+計算,此時消耗Fe0.05mol,生成Fe3+0.05mol,溶液中共有n(Fe3+)=0.15mol,F(xiàn)e3+消耗Fe0.075mol, Cu2+消耗Fe0.1mol。
(1) 圖中n(Fe)從0.125mol-0.225 mol段為Cu2+與Fe的反應,離子方程式為Fe+ Cu2+ =Cu+Fe2+
(2)圖中n(Fe)從0-0.05 mol段為Fe與H+ NO3-反應,離子方程式為Fe+4 H++ NO3-= Fe3++NO↑+2H2O
(3)溶液中n(Fe3)與加入n(Fe)的變化關系0~0.05mol時n(Fe3)由0.1mol增加到0.15mol,然后從0.05~0.125mol n(Fe3)減為0,如圖

(4)反應進行到最后,溶液為硝酸亞鐵的溶液,為證明該溶液中有NO3存在,可向其中加入酸使溶液中存在硝酸,硝酸將亞鐵離子氧化后用KSCN溶液檢驗,若溶液變紅,證明有NO3存在,所以答案選B。
(二)(1)C2極為電解槽陰極,陽離子放電,所以H+放電成為H2
(2)陽極是陰離子放電,根據(jù)溶液中的離子的放電順序,所以是氫氧根離子放電,電極反應方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O
(3)在電解過程中,陽離子移向陰極,導致c(Na+)會增加;H+逐漸被消耗,又OH-受陽離子交換膜的阻礙不能移向陽極室,c(OH-)也增加,因此陰極室流出氫氧化鈉的濃溶液。
考點:考查氧化還原反應的先后規(guī)律的應用,電解時離子的放電順序

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相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(本題16分)無水AlCl3可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)制備無水AlCl3的流程如下:

(1)氯化爐中通入O2的目的是                                    _________
(2)氯化爐中Al2O3、C12和C反應的化學方程式是____________________________。
(3)氯化爐中導出的氣體,通常用亞硫酸鈉溶液來吸收,請寫出用Na2SO3溶液處理尾氣時發(fā)生反應的離子方程式___________________________________________________。
(4)在升華器中加入鋁粉的目的是_________________________________________。
(5)用氯化鋁晶體(AlCl3·6H2O)在HCl氣中加熱也能進行無水氯化鋁的制備。但若實驗條件控制不當,最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學式為Al2(OH)nCl(6-n)],且質(zhì)量是原氯化鋁晶體(AlCl3·6H2O)的40%,則可推算n的值為                
(6)鍍鋁電解池中,金屬鋁為陽極,熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl4形式存在,則陽極的電極反應式為___________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

L、M、R、P、Q分別代表五種含不同化合價的氮元素的物質(zhì)。A、B分別代表兩種含不同化合價的氯元素的物質(zhì)(每種物質(zhì)中氮或氯元素的化合價只有一種)。又知物質(zhì)M中的氮元素化合價要比物質(zhì)Q中氮元素的化合價低。在一定條件下,它們會發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化(關系式未配平):
①P+A―→Q+B ②L+O2―→M+H2O、跮+M―→R+H2O ④B+H2O―→A+O2
(1)若五種含氮元素的物質(zhì)中,有一種是硝酸,則硝酸是       ,理由是                                                   
(2)反應②必須在催化劑(鉑、氧化鐵等)作用下,加熱到一定溫度時方能發(fā)生,此反應在化工生產(chǎn)上有重要用途,據(jù)此推斷在同溫同壓下,若物質(zhì)R密度比空氣的密度小,則R的化學式為       。
(3)某同學寫出下面三個含氮的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)換的關系式:
Ⅰ.M+P―→N2O3+H2O
Ⅱ.N2O4+H2O―→P+Q
Ⅲ.M+L―→Q+H2O
其中一定不可能實現(xiàn)的是       ,理由是                                      。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

硫單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應用。
(1)已知25℃時:SO2(g)+2CO(g)=2CO2(g)+1/xSx(s)  △H=akJ/mol
2COS(g)+SO2(g)=2CO2(g)+3/xSx(s)  △H=bkJ/mol。
則COS(g)生成CO(g)與Sx(s)反應的熱化學方程式是                     
(2)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料。已知As2S3和HNO3有如下反應:As2S3+10H++ 10NO3?=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O,當生成H3AsO4的物質(zhì)的量為0.6 mol反應中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為       ,
(3)向等物質(zhì)的量濃度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀鹽酸至過量。其中H2S、HS?、S2?的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與滴加鹽酸體積的關系如下圖所示(忽略滴加過程H2S氣體的逸出)。

①B表示               。
②滴加過程中,溶液中微粒濃度大小關系正確的是      (填字母)。
a.c(Na+)= c(H2S)+c(HS?)+2c(S2?)
b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS?)+c(S2?)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS?)+c(S2?)]
③NaHS溶液呈堿性,當?shù)渭欲}酸至M點時,溶液中各離子濃度由大到小的順序為                                       
(4)工業(yè)上用硫碘開路循環(huán)聯(lián)產(chǎn)氫氣和硫酸的工藝流程如下圖所示:

① 寫出反應器中發(fā)生反應的化學方程式是                  。
② 電滲析裝置如圖所示,寫出陽極的電極反應式              。該裝置中發(fā)生的總反應的化學方程式是                。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

為證明Fe3+具有較強的氧化性,甲同學做了如下實驗:將Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中,觀察到Cu片逐漸溶解,溶液由黃色變?yōu)樗{綠色,由此甲同學得到Fe3+具有較強氧化性的結(jié)論。
乙同學提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性條件下NO3-也能氧化Cu”,并設計實驗進行探究。已知:

水解反應
平衡常數(shù)(K)
Fe3+ + 3H2O  Fe(OH)3 + 3H+
7.9 × 10-4
Fe2+ + 2H2O  Fe(OH)2 + 2H+
3.2 × 10-10
Cu2+ + 2H2O  Cu(OH)2 + 2H+
3.2 × 10-7
 
請回答:(1)稀硝酸和Cu反應的化學方程式為                                  
(2)請利用所提供的試劑,幫助乙同學完成實驗方案設計。
試劑:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH試紙(0.5~5.0)、硝酸鈉溶液、稀鹽酸。
方案:                                                  
(3)丙同學分別實施了甲、乙兩位同學的實驗方案,并在實驗過程中用pH計監(jiān)測溶液pH的變化,實驗記錄如下。
實驗內(nèi)容
實驗現(xiàn)象
甲同學的實驗方案
溶液逐漸變成藍綠色, pH略有上升
乙同學的實驗方案
無明顯現(xiàn)象,pH沒有明顯變化。
 
①據(jù)實驗現(xiàn)象寫出發(fā)生反應的離子方程式:                                
②導致實驗過程中溶液pH略有上升的可能原因是                          。
③解釋乙同學的實驗現(xiàn)象                                  
(4)請你設計更簡便可行的實驗方案,幫助甲同學達到實驗目的:                    

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

溴的氧化性介于氯和碘之間,利用這一性質(zhì)解決下面的問題。
(1)你認為:將含有下列哪種分子或離子的試劑加入到含有Br的溶液中,可以將Br氧化為Br2__________。

A.I2 B.I C.Cl2 D.Cl
(2)如果把氯氣緩慢地通入含有相同物質(zhì)的量濃度的Br、I的混合溶液里,__________先被氧化,原因是_________________________________________
(3)把濾紙用淀粉和碘化鉀的混合溶液浸泡,晾干后就是實驗室常用的淀粉碘
化鉀試紙。這種試紙潤濕后遇到氯氣發(fā)生的變化是_____________,原因是_________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)向NaBr和KI的混合溶液中,通入足量的Cl2后,將溶液蒸干并灼燒,最后蒸發(fā)皿中剩余的物質(zhì)是________,寫出反應的化學方程式:________________________________。
(2)向KI溶液中滴入淀粉溶液,現(xiàn)象是____________________,再滴入氯水,現(xiàn)象是________,有關反應的離子方程式為______________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶物的溶解平衡均屬于化學平衡。
Ⅰ.已知H2A在水中存在以下平衡:H2A=H+HA,HA??H+A2
(1)常溫下NaHA溶液的pH________(填序號),原因是_________________。
A.大于7    B.小于7
C.等于7     D.無法確定
(2)某溫度下,若向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1KOH溶液至溶液呈中性(忽略混合后溶液的體積變化)。此時該混合溶液中的下列關系一定正確的是________。
A.c(H)·c(OH)=1.0×10-14
B.c(Na)+c(K)=c(HA)+2c(A2)
C.c(Na)>c(K)
D.c(Na)+c(K)=0.05 mol·L-1
(3)已知常溫下H2A的鈣鹽(CaA)的飽和溶液中存在以下平衡:CaA(s)??Ca2(aq)+A2(aq) ΔH>0。若要使該溶液中Ca2濃度變小,可采取的措施有________。
A.升高溫度                   B.降低溫度
C.加入NH4Cl晶體            D.加入Na2A固體
Ⅱ.含有Cr2O72-的廢水毒性較大,某工廠廢水中含5.0×10-3 mol·L-1的Cr2O72-。為了使廢水的排放達標,進行如下處理:

(1)該廢水中加入綠礬和H,發(fā)生反應的離子方程式為____________________。
(2)若處理后的廢水中殘留的c(Fe3)=2.0×10-13 mol·L-1,則殘留的Cr3的濃度為________。
(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31)

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)請將下列五種物質(zhì):KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分別填入下列橫線上,組成一個未配平的化學方程式:
KBrO3+________+H2SO4―→________+________+________+________+H2O。
(2)如果該化學方程式中I2和KBr的化學計量數(shù)分別是8和1,則
①Br2的化學計量數(shù)是________;
②請將反應物的化學式及配平后的化學計量數(shù)填入下列相應的位置中:
________KBrO3+________+________H2SO4―→……;
③若轉(zhuǎn)移10 mol電子,則反應后生成I2的物質(zhì)的量為________。

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