原电池和电解池知识点总结 讲座(6)

2019-01-03 16:25

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_______吸收。 a.浓H2SO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水

(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填 (注明试剂、现象)。 (3)

离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方法是

为 。

(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。 a.电能全部转化为化学能

b.粗铜接电源正极,发生氧化反应

c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

(5)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 。

答案:(1)c,d (2)Fe3+;取少量溶液,滴加KMnO4溶液,KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2Al=Al2O3+6Cu

(4)b,d (5)4H++O2+4e-=2H2O

20. [2012·天津理综化学卷7](14分)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。

请回答下列问题:

⑴ Y在元素周期表中的位置为________________。

⑵ 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。

⑶ Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。

⑷ X2M的燃烧热ΔH = -a kJ·mol-1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程

式:

______________________________________________________________

_______。

⑸ ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为___________________________。

⑹ 熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:

2Z + FeG2

Fe + 2ZG

放电时,电池的正极反应式为__________________________: 充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极; 该电池的电解质为___________________。

该题考察物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。 1 Y第2周期VIA 5

最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还原性最强的是H2S 6

Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂

7 根据燃烧热的含义,写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2, 2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1 (5)

Fe+NaCl,放电时正极发生还原反应,应该是Fe2+得电子,

。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电

(6)2Na+FeCl2电极反应式为池的电解质为B-Al2O3

21.[2012·北京理综化学卷25](13分) 直接排放含S错误!未找到引用源。,

的烟气会形成胶雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的S错误!未找到引用源。,.

(1) 用化学方程式表示S错误!未找到引用源。:形成硫酸型胶雨的反应: (2) 在钠碱循环法中,Na ?SO ?,溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO ?:制得,该反应的离子方程式是

(3) 吸收液吸收SO ?的过程中,pH随n(SO? 2﹣):,n(HSO ?﹣)变化关系如下表: n(SO? 2﹣):,n(HSO ?91:9 1:1 1:91 ﹣) PH 8.2 7.2 6.2 ①上表判断Na ?SO ?溶液显 性,用化学平衡原理解释: ②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):

(4) 当吸收液的pH降至约为6时,满送至电解槽再生。再生示意图如下:

①HSO3在阳极放电的电极反应式是 。

②当阴极室中溶液PH升至8以上时,吸收液再生并掀环利用。简述再生原理: 【答案】⑴SO2+H2O

H2SO3,2H2SO3+O2

2H2SO4(2分)

⑵SO2+2OH—=SO32—(2分)

⑶①酸性(1分) HSO3—中存在:HSO3—

H++SO32—和HSO3—+H2OH2SO3+OH—,HSO3

电离程度大于其水解程度(2分)

②a b(2分)

⑷①HSO3——2e—+H2O= SO42—+3H+(2分)

②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3—电离生成SO32—,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生(2分)

【解析】解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸

被空气中的氧气氧化为硫酸。(2)二氧化硫与过量的NaOH溶液反应生成亚硫酸钠溶液。(3)由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=9:91时,溶液PH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(SO32—):n(HSO3—)=1:1时,溶液PH=7.2,可知吸收液显中性必然是亚硫酸钠和亚硫酸钠的混合液,溶液中电荷守恒的关系为:c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—),由此可判断a正确,c不正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HSO3—在阳极失去电子生成SO42—和H+。阴极H+放电破坏水的电离平衡,云集OH—,使溶液PH增大显碱性,HSO3—与OH—反应重新生成SO32—,吸收液得以再生并循环使用。

22. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)

(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;

(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。

(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。

【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol

∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g 故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol

∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3 (2) 0.10; 盐酸, 氯气;

(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-); (4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;

FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;

2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-

【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。

23. [2012·新课程理综化学卷36]【化学——选修二:化学与技术】(15分)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下:

(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中

是 、 ,反射炉内生成炉渣的主要成分是 ;

(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%~50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式是 、


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