(2)由图21(a)可知H2O2分解为放热反应,H2O2分解使B瓶中温度升高,再由图21(b)可知反应2NO2(g)
N2O4(g),也是放热反应,升温使平衡向左移动,c(NO2)增大,颜色加深,所以B瓶的颜色比A瓶的颜色深。
7、(2014·海南单科化学卷,T16)(9分)锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+ 通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由__________极流向__________极。(填字母) (2)电池正极反应式为________________________________________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?__________(填“是”或“否”)原因是_______________。 (4)MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为
______________________________________,K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。
【答案】(9分)
(1)b a (每空1分,共2分) (2)MnO2+e—+Li+=LiMnO2 (2分) (3)否 电极Li是活泼金属,能与水反应 (每空1分,共2分) (4)3MnO2+KClO3+6KOH
2K2MnO4+KCl+3H2O (2分)
2:1 (1分)
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【解析】(1)结合所给装臵图以及原电池反应原理,可知Li作负极材料,MnO2作正极材料,所以电子流向是从a→b,那么电流方向则是b→a;
(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+ 通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2”,所以正极的电极反应式MnO2+e—+Li+=LiMnO2;
(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,故不能用水代替电池中的混合有机溶剂;
(4)由题目中的信息“MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应,生成K2MnO4”,可知该反应属于氧化还原反应,Mn元素化合价升高(Mn?Mn),则Cl元素的化合价降低(Cl?Cl),所以方程式为3MnO2+KClO3+6KOH
?6?7?4?6?5?12K2MnO4+KCl+3H2O;根据“K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4
?6?4(K2MnO4?KMnO4)和MnO2(K2MnO4?MnO2)”,根据电子得失守恒,可知生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1。
8、(2014·江苏单科化学卷,T20)(14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2—2e-- S (n—1)S+ S2- Sn2 -①写出电解时阴极的电极反应式: 。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成 。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如题20图—2所示。 ①在图示的转化中,化合价不变的元素是 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量
+为 。 ③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有 。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。
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【答案】(14分)
(1)①2H2O+2e—=H2+2OH— ②Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S
(2)①铜、氢、氯 ②0.5mol ③提高混合气体中空气的比例 (3)2H2S===2H2+S2
【解析】(1)①溶液呈碱性,电解时水得到电子,阴极的电极反应式为:2H2O+2e—=H2+2OH—;②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S
(2)在物质转化图中,铜元素的化合价都是+2价,氢的化合价均为+1价,氯的化合价均为-1价。反应中1mol硫化氢转变成S,且三价铁不改变,说明硫化氢均被氧气氧化,转移电子数为2mol,消耗氧气的物质的量为0.5mol。根据图表,要不生成CuS,需要提高氧气的量,即提高混合气体中空气的含量。
(3)根据图像,1400°C时,硫化氢由85%减少到40%,氢气由10%增加40%,另一种气体由5%增大到20%,生成物的物质的量之比为2:1,2H2S===2H2+SX根据原子个数守恒,的X=2,反应方程式为:2H2S===2H2+S2
9.(2014·全国理综I化学卷,T27)(15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题:
(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式_______________________。 (2)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。
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①H3PO2中,P元素的化合价为__________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为
___________(填化学式)。
③NaH2PO2为___________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显_______(填“弱酸性”、“中
性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_____ ______________________________________。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应____________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质,该杂质产生的原因是 。
【答案】(1)H3PO2
H++H2PO2-
(2)①+1。②H3PO4。③正盐,碱性。
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2 (4)①2H2O-4e-=4H+O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2.
+
②由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,通过阳膜扩散进入产品室,而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室,二者反应生成H3PO2.
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③H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。 【解析】(1)一元酸,只发生一步电离,中强酸是弱电解质:H3PO2(2)①利用元素化合价代数和为零,得出P元素为+1价。
②H3PO2做还原剂,Ag+是氧化剂,二者1︰4反应,则H3PO2失去4个电子,P元素变为+5价,生成H3PO4。 ③由于H3PO2是一元酸,所以NaH2PO2是正盐,弱酸强碱盐水解显碱性。
(3)反应的反应物与产物都给出,是P元素的歧化反应,注意配平就可以:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2
(4)①阳极室电极上发生氧化反应,失电子的是OH-。2H2O-4e-=4H+O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2↑.
+
H++H2PO2-
②由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,H+通过阳膜进入产品室,而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室,生成H3PO2.
③由于H3PO2具有还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而生成H3PO3。 10、(2014·上海单科化学卷,T五)(本题12分)硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。 完成下列填空:
28.硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4
和H2O,写出该反应的化学方程式。
________________________________________________________________ 29.石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示。
______________________________________________________________ ______________________________________________________________ 30.室温下,0.1 mol/L的硫化氢溶液和0.1 mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是___________,其原因是
____________________________________________________________。 已知:H2S:Ki1=1.3×10-7 Ki2=7.1×10-15
H2CO3:Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11
31.向 ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀,用电
离平衡原理解释上述现象。
______________________________________________________________________________。 32.将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有浅黄色固体生成,产物有___________、 ______________。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是_____ ________________________________________________________。 【答案】(本题12分)
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