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(8分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液,通过控制电压电解得以再生。某同学...

(8分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol·L-1的FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值):

序号

电压/V

阳极现象

检验阳极产物

x≥a

电极附近出现黄色,有气泡产生

有Fe3+、有Cl2

a>x≥b

电极附近出现黄色,无气泡产生

有Fe3+、无Cl2

b>x>0

无明显变化

无Fe3+、无Cl2

1用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_____________________。

2中,Fe3+产生的原因可能是Cl在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应:

__________________________。

3推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有________性。

4中虽未检验出Cl2,但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:

序号

电压/V

阳极现象

检验阳极产物

a>x≥c

无明显变化

有Cl2

c>x≥b

无明显变化

无Cl2

NaCl溶液的浓度是________mol·L-1

②Ⅳ中检测Cl2的实验方法_________________________。

对比,得出的结论写出两点                      

 

(1)溶液变红;(2)2Cl--2e-=Cl2↑、Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+; (3)还原; (4)①0.2; ②取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝;③通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电。 【解析】 试题分析:(1)(1)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,SCN-遇到Fe3+溶液变红;(2)依据电解池的工作原理,阳极应是阴离子放电,且依据信息,阳极产物有Cl2和Fe3+,故电解反应式:2Cl--2e-=Cl2,氯气的氧化性强于Fe3+,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;(3)谁的还原性强先在阳极上放电,依据结论推出Fe2+的还原性强于Cl-,即Fe2+具有还原性;(4)①这是对比实验,要求c(Cl-)与FeCl2中c(Cl-)相等,即c(NaCl)=0.1×2mol·L-1=0.2mol·L-1;②检验氯气用淀粉碘化钾试纸,变蓝,证明氯气的存在,操作步骤:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝;③与Ⅱ对比可知,Ⅳ中电解氯化亚铁时,电压a>x≥c时,Cl-放电产生氯气,即说明Fe3+可能是由氯气氧化Fe2+得到;电压是c>x≥b时,Cl-不放电,即还原性Fe2+>Cl-,同时说明了Fe3+也可能由Fe2+直接放电得到,得出结论:通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电。 考点:考查Fe3+的检验、数据处理得出结论、电解等知识。  
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(7分)I(3分)氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率如图所示,已知这个反应速率随着溶液中c(H)增大而加快。

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1反应开始时反应速率加快的原因是___________________。

2反应后期反应速率下降的原因是___________________。

II(7分)用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液,实验装置如图所示,电解过程中的实验数据如图所示,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。

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1下列说法正确的是______(填序号)。

A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生

B.a电极上发生的反应为2H+2e===H2↑和4OH-4e===2H2O+O2

C.从P点到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g·mol-1

D.OP段表示H2和O2混合气体的体积变化,PQ段表示O2的体积变化

2如果要使溶液恢复到电解前的状态,向溶液中加入0.8 g CuO即可,则电解后溶液的c(H+)= ______。3如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH电解过程中转移的电子为______mol。

4如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为______mol。

 

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(6分)甲烷、一氧化碳和氢气、甲醇等既是重要的燃料也是重要的化工原料。

已知:

2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)  ΔH1=-571.6 kJ·mol-1

CH4(g)+满分5 manfen5.comO2(g)===CO(g)+2H2(g)  ΔH2=-36 kJ·mol-1

CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)  ΔH3=+216 kJ·mol-1

1氢气的燃烧热为________,写出甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: ________________。

2现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气体,且O2的体积分数为x,将此混合气体与足量CH4充分反应。当x=________时,反应放出(或吸收)的总能量为0。若反应过程中能量转化过程如图所示,下列有关说法中正确的是________。

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A.E1=36 kJ                B.E2=36 kJ

C.E1-E2=36 kJ            D.E3-E1=36 kJ

3工业上可通过CO和H2化合制得CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1(CO结构式为C≡O)。又知某些化学键的键能(断开1 mol化学键时所需要的最低能量)数值如下表:

化学键

C—C

C—H

H—H

C—O

C≡O

H—O

键能

(kJ·mol-1)

348

413

436

358

1072

463

则ΔH1=_______,在相应的反应条件下,将1 mol CO(g)与足量H2混合充分反应后,放出或吸收的热量      △H1。(用>,<或=填空)

 

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(12分)I.A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素,B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同,A和E同主族,且原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8。请回答:

1试写出B2单质的电子式:________。试写出由上述元素组成的分子中含有4个原子核且为18电子结构的物质的化学式          

2含F元素对应的金属阳离子的溶液中滴加过量E的最高价氧化物对应水化物的溶液,其离子方程式是________________。

3已知B2A4与BA3具有相似的性质,B2A4通过炽热的氧化铜粉末,粉末由黑色变为红色,且产物对大气无污染,其化学反应方程式是________________。

4在2 L的密闭容器中,通入2 mol B2气体和3 mol A2气体,一定温度下反应生成BA3 气体,当反应达到平衡时,A2的浓度为0.15 mol·L-1,同时放出约83.2 kJ的热量,该反应的热化学方程式为_____________。

5已知某化合物EB3与水可以反应生成两种气体单质和一种碱,试写出其化学方程式 ___________;若0.1 mol该化合物完全反应,转移电子的物质的量为________。

II1甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是________。

2若甲、乙分别是同一周期的A族和A族元素,原子序数分别为m和n,则m和n的关系为________。

 

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现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:

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已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是

A根据现象1可推出该试液中含有Na

B根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根

C根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+

D根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+

 

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海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)。下列有关说法正确的是

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A.第步中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为: Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸

B.工业上金属钠是通过氯碱工业制取

C.从第步到第步的目的是为了富集溴元素。

D.在第③④⑤步中溴元素均被氧化

 

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