【题目】如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的NaCl溶液、AgNO3溶液、x溶液,a、b、c、d电极均为石墨电极接通电源,经过一段时间后,乙中c电极质量增加据此回答问题:
(1)电源的M端为_____________极;
(2)电极d上发生的电极反应式为__________; 乙池溶液PH__________填(“增大”、“减小”或“不变”)
(3)甲池中的总反应式为___________________________________;
(4)当电路中有0.04mol电子通过时,a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是____________;
(5)若利用丙池实现铁上镀铜,则“e-f-x”溶液是__________________________;(要求e、f、x用具体物质回答,下同),若利用丙池实现电解精炼铜,则f电极材料是_______________________
(6) 实验测得, 1g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出22.68kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:_____________________________________________________
(7)亚硝酸氯结构式为是有机合成中的重要试剂,可由和在通常反应条件下制得,反应方程式为。已知几种化学键的键能数据如下表所示:
化学键 | ||||
键能 | 243 | a | 607 | 630 |
当与NO反应生成ClNO的过程中转移了4mol电子,理论上放出的热量为______kJ。(用数字和字母表示)
【答案】负 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 减小 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ :2:4:1 Fe-Cu-CuSO4 粗铜 CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1
【解析】
由题意可知①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Ag++e-=Ag,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极,f为阳极,e为阴极,d为阳极,甲池是电解饱和氯化钠溶液;②依据电极反应电子守恒计算,乙中为AgNO3溶液,c为阴极电极反应Ag++e-=Ag,d电极为阳极,氢氧根离子失电子发生氧化反应。③若利用丙池实现铁上镀铜,所以e阴极是铁,f阳极是铜,电解质溶液是硫酸铜,若利用丙池实现电解精炼铜,e阴极是纯铜,f阳极是粗铜,电解质溶液是硫酸铜,根据此分析进行解答。
(1)接通电源,经过一段时间后,乙中c电极质量增加,说明c是银离子放电生成单质银,所以c是阴极,则M是负极,则N是正极。
故答案为: 负;
(2)电极d是阳极,氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极上发生的电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,
故答案为 4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(3)甲池是电解饱和氯化钠溶液,总反应式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,故答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(4)当电路中有0.04mol电子通过时,a是氢离子放电,生成氢气,b是氯离子放电生成氯气、c极是银离子放电生成单质银、d电极是氢氧根离子放电生成氧气,所以有0.04mol电子通过时产生的气体或固体的物质的量分别是0.02mol、0.02mol、0.04mol、0.01mol,所以a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是2:2:4:1。
故答案为 2:2:4:1
(5)若利用丙池实现铁上镀铜,所以e阴极是铁,f阳极是铜,电解质溶液是硫酸铜溶液。若利用丙池实现电解精炼铜,e阴极是纯铜,f阳极是粗铜,电解质溶液是硫酸铜溶液;
故答案为:Fe-Cu-CuSO4 ;粗铜;
(6)燃烧热指的是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则32g甲醇即1mol甲醇燃烧放的热量为725.8kJ,其燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1;
故答案为 CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJmol-1
(7)在化学反应过程中,反应物断键会吸收能量,生成物成键会释放能量。反应中,每反应2molNO,转移2mol电子,吸收的能量=2×+=1503 kJmol-1,释放的能量=2×+2×=2a+1214 kJmol-1,故放出的能量为2a-289 kJmol-1。若转移4mol电子,理论上放出的热量为2×(2a-289)= kJmol-1;
故答案为
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【题目】某研究性学习小组设计制备草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下:
I.FeCl3的制备。
某小组用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,并设计(Ⅰ)和(Ⅱ)两套不同的收集方案。已知FeCl3呈棕红色、易潮解,100℃左右时升华。
(1)B中反应的离子方程式为___。
(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)中装置F的作用分别是___;___。
如果选用(Ⅱ)来完成实验,则必须采取的改进措施是___。
Ⅱ.利用FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]。制备流程如图所示:
已知:异丙醚是微溶于水的液体,FeCl3在异丙醚中的溶解度比在水中大;草酸铁能溶于水和酸,不溶于醇和醚。
(1)上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是__;萃取所用的主要实验仪器为___;从反应后溶液中分离并获得Fe2(C2O4)3·5H2O的实验步骤为__。
(2)检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+,可选用的试剂为___。
Ⅲ.测定草酸铁晶体Fe2(C2O4)3·5H2O中铁的含量。
(1)称量m g样品于锥形瓶中,加水溶解,用cmol·L-1KMnO4溶液(H2SO4酸化)滴定至终点,其反应离子方程式为___。
(2)向上述溶液中加入过量锌粉,充分反应后过滤、洗涤,将滤液及洗涤液收集到锥形瓶中。
(3)用cmol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为___%。
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【题目】三氯化磷(PCl3)是一种基础化工原料使用广泛需求量大。实验室可用白磷与氯气反应制备三氯化磷,实验装置如图所示(夹持装置未画出)。
已知:①氯气与白磷反应放出热量(温度高于75℃)。
②PCl3和PCl5遇水强烈反应并产生大量的白雾。
③PCl3和PCl5的物理常数如下:
熔点 | 沸点 | |
PCl3 | -112℃ | 76℃ |
PCl5 | 146℃ | 200℃分解 |
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___;装置A中发生反应的离子方程式为___。
(2)装置B可用于除杂,也是安全瓶,能监测实验进行时装置C或D中是否发生堵塞,若装置C或D中发生堵塞时B中的现象是__。
(3)为防止装置D因局部过热而炸裂,实验开始前应在圆底烧瓶的底部放少量__(填“干沙”或“水”)。
(4)装置E的烧杯中冰盐水的作用是___。
(5)装置F的作用:一是防止空气中水蒸气的进入;二是___。
(6)前期白磷过量生成PCl3,后期氯气过量生成PCl5,从PC13和PCl5的混合物中分离出PCl3的最佳方法是___。
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【题目】某离子反应涉及到H2O、ClO-、NH4+、OH-、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应中Cl-为氧化产物
B.消耗1mol还原剂,转移6mol电子
C.反应后溶液的酸性减弱
D.氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2
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【题目】(1)已知由金属钠制得氧化钠,可用多种方法:a.4Na+O2=2Na2O,b.4Na+CO2=2Na2O+C,c.2NaNO2+6Na=4Na2O+N2↑。
①在上述三种方法中,最好的方法是___(填序号),原因是_______。
②上述反应c中NaNO2作____剂,当有1 molNaNO2反应时,电子转移的数目是____。
(2)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如图。回答下列问题(注:Na2O2可以与H2O、CO2反应):
①装置Ⅳ中盛放的药品是______,其作用是_____。
②若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各仪器接口的标号字母(a、b……)顺序:空气进入_____,____接____,___接___,_____接_____。
③装置Ⅱ的作用______。
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【题目】聚合硫酸铁是一种新型高效的无机高分子絮凝剂。用硫酸亚铁晶体及硫酸为原料催化氧化法生成硫酸铁,再水解、聚合成产品。实验室模拟生产过程如下:
已知Fe3+能水解成氢氧化铁:Fe3++3H2O===Fe(OH)3+3H+,为了防止Fe3+水解需加入硫酸。
(1)①用原料配制2.50 moL·L-1的硫酸亚铁溶液时用到的定量仪器有_________________。
②写出氧化过程中的离子方程式:________。
(2)综合考虑实际投料硫酸亚铁与硫酸的物质的量之比为1/1.25左右最佳,加入的硫酸比理论值稍多,但不能过多的原因是__________________________________。
(3)硫酸铁溶液水解可以得到一系列具有净水作用的碱式硫酸铁(xFe2O3·ySO3·zH2O),现采用重量法测定x、y、z的值。
①测定时所需的试剂是______(填选项序号)。
A.NaOH B. Ba(OH)2
C.BaCl2D.FeSO4
②需要测定________和__________的质量(填写化合物的化学式)。
(4)选出测定过程中所需的基本操作(按操作先后顺序列出) ______________(填序号)。
①过滤、洗涤 ②蒸发、结晶 ③萃取、分液 ④冷却、称量 ⑤烘干或灼烧
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【题目】下图是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答:
族 周 期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ① | ② | ||||||
三 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||
四 | ⑨ | ⑩ |
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为____________
(2)⑦的黄绿色单质的化学式为____________⑩的单质在常温下的存在状态为____________
(3)①的气态氢化物的水溶液显_______
(4)用电子式表示②与④形成化合物的过程______
(5)这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是__呈两性的是__
(6)写出⑤与盐酸反应的化学方程式:__________________________写出⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:______
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【题目】某科研小组设计出利用工业废酸(稀硫酸)来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案,实现废物综合利用,方案如图所示。
已知:各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如表所示:
请回答下列问题:
(1)在“酸浸”步骤中,为提高浸出速率,除通入空气“搅拌”外,还可采取的措施是(任写一点即可)__________________________________________________________。
(2)物质A最好使用下列物质中的____________(填选项序号)。
A.KMnO4 B.H2O2 C.HNO3
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在__________范围之间。
(4)物质B可直接用作氮肥,则B的化学式是________。
(5)除铁后得到的氢氧化铁可用次氯酸钾溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能处理剂(K2FeO4),写出该反应的离子方程式:__________________________。
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【题目】今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:Na+、NH4+、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-、Cl-。现取三份100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;
②第二份加入足量KOH溶液加热后,收集到气体0.08 mol;
③第三份加入足量BaCl2溶液后,得干燥沉淀12.54 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为4.66 g。
根据上述实验,以下推测正确的是
A.Na+一定存在
B.100 mL溶液中含0.01 mol CO32-
C.Cl-一定存在
D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在
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