较低价态的氧化物的氧化反应 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

高铁酸盐(如K2FeO4)是一种高效绿色氧化剂,可用于废水和生活用水的处理。从环境保护的角度看,制备高铁酸盐较好的方法为电化学法。

(1)电化学法制备高铁酸钠采用铁片作阳极,NaOH溶液作为电解质溶液,其电流效率可达到40%。写出阳极的电极反应式:                                           

(2)铁丝网电极是更理想的阳极材料,相同条件下,可将电流效率提高至70%以上,原因是_______。研究亦发现,铁电极在某一电压范围内会生成Fe2O3膜而“钝化”,原因可能是__                                 ____

(3)FeO42-易与水反应生成絮状氢氧化铁,也会影响高铁酸盐的产率。若以铁丝网为阳极,在中间环节(对应图1中4 h后)过滤掉氢氧化铁,合成过程中FeO42-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示(图中曲线是每隔1 h测得的数据)。图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况。下列判断正确的是(   )

A.过滤掉氢氧化铁有利于获得较高浓度的高铁酸盐溶液

B.过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大

C.实验表明氢氧化铁的存在影响高铁酸盐浓度的增加

D.实验表明不过滤掉氢氧化铁,6 h后电流效率几乎为0

(4)碱性条件下,高铁酸盐的稳定性与温度有关(如图2)。随温度升高,高铁酸盐产率先增大后减小的原因是                       

(5)人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究,例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐,该研究方向的价值在于(     )

A.将1 mol Fe3O4氧化成高铁酸盐需10/3 mol电子,可提高电流效率

B.以低价态铁的氧化物为电极,可以实现变废(铁锈)为宝(高铁酸盐)

C.自然界几乎没有铁单质,而有大量磁铁矿,该方法的原料来源广泛

D.磁铁矿作为多孔电极不会出现“钝化”现象

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下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
元素性质 元素编号
A B C D E F G H
氢化物的沸点(℃) -60.7 -33.4 -111.5 100 -87.7 19.54 -84.9 -161.5
最高化合价 +6 +5 +4 +5 +7 +4
最低化合价 -2 -3 -4 -2 -3 -1 -1 -4
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,可用于制备强酸甲;②B与D可形成化合物BD、BD2,可用于制备强酸乙.
请回答:
(1)表中属于第三周期元素的是
ACEG
ACEG
(用表中元素编号填写).
(2)写出H的最高价氧化物的电子式:
,比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小:
r(
S2-
S2-
)>r(
Cl-
Cl-
)>r(
O2-
O2-
) (用元素符号表示)
(3)由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)
ab
ab

a.MnO2b.FeCl3        c.Na2SO3      d.KMnO4
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸.该反应的化学方程式是:
SOCl2+H2O=SO2+2HCl
SOCl2+H2O=SO2+2HCl

(5)工业生产强酸乙时可用纯碱溶液处理尾气,该反应如下:BD+BD2+Na2CO3=2
NaNO2
NaNO2
+CO2
①横线上某盐的化学式应为
NaNO2
NaNO2
;②每产生44.8L(标准状况)CO2,被吸收尾气的质量是
152
152
g.
(6)请设计一个实验方案,使得铜和稀的强酸甲反应,得到蓝色溶液和氢气,在答题卡指定位置绘出实验装置图,标出必要的说明即可

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(16分)下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:

元素性质[

元素编号[来源:ZXXK][来源:ZXXK]

A

B

C

D

E

F

G

H

氢化物的沸点(℃)

-60.7

-33.4

-111.5

100

-87.7

19.54

-84.9

-161.5

最高化合价

+6

+5

+4

 

+5

 

+7

+4

最低化合价

-2

-3

-4

-2

-3

-1

-1

-4

已知:

①A与D可形成化合物AD2、AD3,可用于制备强酸甲;

②B与D可形成化合物BD、BD2,可用于制备强酸乙。

请回答:

(1)表中属于第三周期元素的是                  (用表中元素编号填写)。

(2)写出H的最高价氧化物的电子式:       ,比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小:r(  )>r(  )>r(  ) (均用实际的元素符号表示)

(3)由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)_________________。

a.MnO2       b.FeCl3        c.Na2SO3      d.KMnO4

(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是:                                             

(5)工业生产强酸乙时可用纯碱溶液处理尾气,该反应如下:

BD+BD2+Na2CO3=2         +CO2

 ①横线上某盐的化学式应为     

 ②每产生44.8L(标准状况)CO2,被吸收尾气的质量是             g。

(6)请设计一个实验方案,使得铜和稀的强酸甲反应,得到蓝色溶液和氢气,在答题卡指定位置绘出实验装置图,作出必要的说明即可。

 

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下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
元素性质元素编号
ABCDEFGH
氢化物的沸点(℃)-60.7-33.4-111.5100-87.719.54-84.9-161.5
最高化合价+6+5+4+5+7+4
最低化合价-2-3-4-2-3-1-1-4
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,可用于制备强酸甲;②B与D可形成化合物BD、BD2,可用于制备强酸乙.
请回答:
(1)表中属于第三周期元素的是______(用表中元素编号填写).
(2)写出H的最高价氧化物的电子式:______,比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小:
r(______)>r(______)>r(______) (用元素符号表示)
(3)由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)______.
a.MnO2b.FeCl3       c.Na2SO3     d.KMnO4
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸.该反应的化学方程式是:______.
(5)工业生产强酸乙时可用纯碱溶液处理尾气,该反应如下:BD+BD2+Na2CO3=2______+CO2
①横线上某盐的化学式应为______;②每产生44.8L(标准状况)CO2,被吸收尾气的质量是______g.
(6)请设计一个实验方案,使得铜和稀的强酸甲反应,得到蓝色溶液和氢气,在答题卡指定位置绘出实验装置图,标出必要的说明即可______.

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小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”.
(1)实验前小明预测说:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性.你认为他预测的依据是:
因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低
因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低

(2)小明欲用实验证明他的预测.实验室提供了下列试剂:3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1mol?L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.
①若小明计划在0.1mol?L-1FeCl2溶液滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生的反应是:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
写离子方程式),可能观察到的现象是:溶液由浅绿色变为
 色.
②实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据.你认为可选
硫氰酸钾溶液
硫氰酸钾溶液
(填名称)滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现
血红
血红
色的现象,证明小明的观点和实验方案都是正确的.
③对于证明Fe2+具有氧化性,小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小.由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为:
Zn Fe Cu
Zn Fe Cu


(3)小明分析H2O2中氧元素显-1价(中间价),并提出疑问:H2O2与FeCl2的反应时,Fe2+还作氧化剂吗?
①请你为小明梳理相关问题:若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成
Fe
Fe
(填微粒符号,下同),若Fe2+在反应中表现出还原性应转化成
Fe3+
Fe3+

②实际上Fe2+的还原性较强,实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质.除杂的方法是:
加入适量铁粉
加入适量铁粉
,相关反应的离子方程式:
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+

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