练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：
    （1）黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS2+8O2
     高温 
    .
     
    6SO2+Fe3O4，氧化产物为
    SO2、Fe3O4
    SO2、Fe3O4
    ，若有3mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为
    32mol
    32mol
    ．
    （2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂．某自来水厂用氯气和绿矾（FeSO4?7H2O）一起净水，其原理为
    Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
    Fe3++3H2O?Fe（OH）3（胶体）+3H+
    Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
    Fe3++3H2O?Fe（OH）3（胶体）+3H+
    （用离子方程式表示）．
    （3）①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向．
    ②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式
    O2+2H2O+4e-=4OH-，
    O2+2H2O+4e-=4OH-，
    ．
    （4）高铁酸钾（K2FeO4）可用作净水剂，也可用于制造高铁电池．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为
    3Zn+2K2FeO4+8H2O    3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
    该电池放电时正极反应式为
    2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-
    2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-
    ．
    用该电池电解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1mol 电子时，被电解溶液的pH为
    0
    0
    （溶液体积变化忽略不计）．
    （5）氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂．
    用右图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式
    2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
    2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
    ．
    分析：（1）根据化合价判断氧化剂和还原剂；根据电子得失，得出SO2与电子数的关系；
    （2）根据氯气能将Fe2+氧化成Fe3+，以及Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体可以净水；
    （3）①根据金属的防护方法；②根据吸氧腐蚀写出正极的电极反应；
    （4）先写出负极的电极反应，利用总反应-负极的电极反应=正极的电极反应；根据电极反应来计算；
    （5）根据铜作阳极以及信息来解答；
    解答：解：（1）反应3FeS2+8O2 
     高温 
    .
     
    Fe3O4+6SO2，前后各元素化合价的变化情况如下：
           Fe：+2→+3，化合价升高；S：-1→+4，化合价升高；
           O：0→-2，化合价降低；
       因此，在反应中FeS2还原剂，O2是氧化剂，Fe2O3既是氧化产物也是还原产物，SO2既是氧化产物也是还原产物，在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS2参加反应，转移电子的物质的量为32mol；故答案为：SO2、Fe3O4、32mol；
    （2）因氯气能将Fe2+氧化成Fe3+，以及Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体可以净水，故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
    Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+；
    （3）①根据牺牲阳极的阴极保护法可知：需要保护的金属作阴极，如图所表示：

    ②吸氧腐蚀的正极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
    （4）负极的电极反应：3Zn+6OH-=3Zn（OH）2，正极的电极反应：2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-，
    故答案为：2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-；
     阳极的电极反应：40H--4e-=2H20+O2↑
                       0.1mol   0.1mol 
    所以产生的H+的物质的量为 0.1mol，其物质的量浓度为1mol/L，所以PH=0，故答案为：0；
    （5）铜作阳极，生成了Cu2O，阳极的电极反应式：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，故答案为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O．
    点评：本题考查的知识点较多，有一定的难度，注意基础知识的积累．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源：学习周报　化学　人教课标高一版(必修1)　2009－2010学年　第7期　总第163期 人教课标版 题型：022

    铜有＋1价和＋2价，铜及其合金在日常生活中应用广泛．根据下列信息回答相关问题．

    (1)工业冶炼铜的原理主要是：

    (Ⅰ)2Cu2S(硫化亚铜)＋3O22Cu2O＋2SO2

    (Ⅱ)2Cu2O(氧化亚铜)＋Cu2S6Cu＋SO2↑．

    ①关于氧化亚铜、硫化亚铜的判断，正确的是

    ②如果反应(Ⅰ)和反应(Ⅱ)产生的二氧化硫质量相等，则转移的电子数之比为________

    A．1∶1

    B．2∶1

    C．1∶2

    D．3∶1

    (2)西汉刘安在《淮南万毕术》中介绍了我国在西汉时期发明了湿法冶金技术，即“曾青得铁化为铜”，其含义是铜的可溶性化合物的水溶液与铁反应生成铜．例如，硫酸铜溶液与铁反应：CuSO4＋FeCu＋FeSO4．下列有关该反应的判断：①属于置换反应；②铁被氧化；③铜是氧化产物；④氧化性：FeSO4＞CuSO4；⑤还原性：Fe＞Cu．其中不正确的是________．

    A．①⑤

    B．②③

    C．③④

    D．②⑤

    (3)现代冶铜可以利用热还原法，如H2＋CuOCu＋H2O，2Al＋3CuO3Cu＋Al2O3，CO＋CuOCu＋CO2．若制取等质量的还原产物，参加反应的还原剂H2、Al、CO的质量比为________．

    A．1∶1∶1

    B．1∶3∶1

    C．1∶9∶14

    D．3∶2∶3

    (4)铜器保存不善，在潮湿的空气中会生铜锈，主要的化学反应为2Cu＋CO2＋O2＋H2OCu2(OH)2CO3(铜绿)，该反应属于化合反应，判断的依据是________；该反应是氧化还原反应，判断的依据是________；氧化产物是________，还原产物是________，判断的依据分别是________．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案