请用下图所示仪器装置设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。其中A是金属Fe,B是石墨电极。
(1)所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的代号字母):A接______ ,________ 接______ ,B接________ ,________ 接________ 。
(2)实验时,装置中的石墨电极接电源的________ 极,所发生的电极反应式为_____________ ;铁电极接电源的________ 极,所发生的电极反应式为___________ ;
此电解总反应的离子方程式为________________________________ 。
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中OH—的浓度为___________ 。
(1)所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的代号字母):A接
(2)实验时,装置中的石墨电极接电源的
此电解总反应的离子方程式为
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中OH—的浓度为
更新时间:2019-10-20 11:37:18
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解答题-原理综合题
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【推荐1】过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。
(1)S2O82-的结构式为[]2-,其中S元素的化合价为_____ 。在Ag+催化下,S2O82-能使含Mn2+的溶液变成紫红色,氧化产物是_____ (填离子符号)。
(2)某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉烟气,提高了烟气处理效率,处理液还可以作为城市植被绿化的肥料。
①脱硫过程中,当吸收液pH=6时,n(SO32-)﹕n(HSO3-)=____ 。[已知:25℃时,Ka1(H2SO3)=1.5×10-2;Ka2(H2SO3)=1.0×10-7]
②脱硝过程中依次发生两步反应:第1步K2S2O8将NO氧化成HNO2,第2步K2S2O8继续氧化HNO2,第2步反应的化学方程式为________________________________ ;一定条件下,NO去除率随温度变化的关系如图所示。80℃时,若NO初始浓度为450 mg·m-3,t min达到最大去除率,NO去除的平均反应速率:v(NO) =_______ mol.L-1·min-1(列代数式)。
(3)过二硫酸钾可通过“电解→转化→提纯”方法制得,电解装置如下图所示。
①电解时,铁电极连接电源的______ 极。
②常温下,电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。已知,硫酸的二级电离常数1.02×10-2,在阳极放电的离子主要是HSO4-,阳极区电解质溶液的pH范围为________ ,阳极的电极反应式为________ 。
③往电解产品中加入硫酸钾,使其转化为过二硫酸钾粗产品,提纯粗产品的方法是____________ 。
(1)S2O82-的结构式为[]2-,其中S元素的化合价为
(2)某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉烟气,提高了烟气处理效率,处理液还可以作为城市植被绿化的肥料。
①脱硫过程中,当吸收液pH=6时,n(SO32-)﹕n(HSO3-)=
②脱硝过程中依次发生两步反应:第1步K2S2O8将NO氧化成HNO2,第2步K2S2O8继续氧化HNO2,第2步反应的化学方程式为
(3)过二硫酸钾可通过“电解→转化→提纯”方法制得,电解装置如下图所示。
①电解时,铁电极连接电源的
②常温下,电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。已知,硫酸的二级电离常数1.02×10-2,在阳极放电的离子主要是HSO4-,阳极区电解质溶液的pH范围为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如下图所示:
已知:①CS2不溶于水,密度比水的大;
②NH3不溶于CS2;
③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题:
(1)制备NH4SCN溶液:
①实验前,经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是___________ 。
②实验开始时,打开K,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS该反应比较缓慢),当看到___________ 现象时说明该反应接近完全。
(2)制备KSCN溶液:
①熄灭A处的酒精灯,关闭K2,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当NH4HS完全分解后(NH4HS=H2S↑+NH3↑),打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为___________ 。
②装置E中多孔球泡的作用是___________ 。
(3)制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,___________ 、___________ 、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(4)测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品,配成500mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)。则判断到达滴定终点的方法是_____ 。
②晶体中KSCN的质量分数为_______ (计算结果精确至0.1%)。
(5)利用电解装置也可进行烟气处理,如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和,阳极的电极反应式为_______ 。
已知:①CS2不溶于水,密度比水的大;
②NH3不溶于CS2;
③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
回答下列问题:
(1)制备NH4SCN溶液:
①实验前,经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是
②实验开始时,打开K,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS该反应比较缓慢),当看到
(2)制备KSCN溶液:
①熄灭A处的酒精灯,关闭K2,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当NH4HS完全分解后(NH4HS=H2S↑+NH3↑),打开K2,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为
②装置E中多孔球泡的作用是
(3)制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,
(4)测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品,配成500mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)。则判断到达滴定终点的方法是
②晶体中KSCN的质量分数为
(5)利用电解装置也可进行烟气处理,如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为和,阳极的电极反应式为
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【推荐3】高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4,如图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。
已知:
(1)KClO3、软锰矿和KOH熔融的化学方程式为___ ;该操作可以放在___ 中加热(填仪器编号)。
①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚
(2)整个流程中可以循环利用的物质有___ 。
(3)反应I中,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低,其原因是___ 。
(4)途径一、二中的操作a、b相同,均包括___ 、___ 、过滤等3步。
(5)研究表明:在恒定电流的条件下进行电解时,K2MnO4的转化率和电流效率(通过单位电量时KMnO4实际产量与理论产量之比)随时间的变化如图所示。
①解释图中电流效率变化的原因___ 。
②KMnO4在__ 极(填“阳”或“阴”)上产生,电极反应式为__ 。
已知:
温度 | 溶解度/g | |||
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 | KOH | |
20℃ | 111 | 33.7 | 6.38 | 112 |
(1)KClO3、软锰矿和KOH熔融的化学方程式为
①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚
(2)整个流程中可以循环利用的物质有
(3)反应I中,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低,其原因是
(4)途径一、二中的操作a、b相同,均包括
(5)研究表明:在恒定电流的条件下进行电解时,K2MnO4的转化率和电流效率(通过单位电量时KMnO4实际产量与理论产量之比)随时间的变化如图所示。
①解释图中电流效率变化的原因
②KMnO4在
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解答题-原理综合题
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【推荐1】ClO2为一种黄绿色气体,是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备ClO2的新工艺是电解法。
(1)如图所示用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,'写出阳极产生ClO2的电极方程式:___ ;图中b电极为___ (填“阳极”或“阴极’”)。
(2)电解一段时间,当阴极产生标准状况下气体112mL时,停止电解,则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为___ mol,阴极区pH___ (填“变大”“变小”或“不变”)。.
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等有明显去除效果,某工厂中污水含CN-(amol·L-1),现用ClO2把CN-氧化成两种无毒气体,写出该反应的离子方程式:___ 。
(4)“84消毒液”是常用的消毒剂。电解氯化钠稀溶液也可制备“84消毒液”,若通电时氯气被溶液完全吸收,所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学反应方程式:___ 。
(1)如图所示用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,'写出阳极产生ClO2的电极方程式:
(2)电解一段时间,当阴极产生标准状况下气体112mL时,停止电解,则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-、CN-等有明显去除效果,某工厂中污水含CN-(amol·L-1),现用ClO2把CN-氧化成两种无毒气体,写出该反应的离子方程式:
(4)“84消毒液”是常用的消毒剂。电解氯化钠稀溶液也可制备“84消毒液”,若通电时氯气被溶液完全吸收,所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学反应方程式:
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解答题-工业流程题
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【推荐2】海洋中储有大量的化学物质,储量可观的化学元素就有80多种,其中70多种可以被人类提取利用,全世界每年都要从海洋中提取大量的食盐、铁、溴、碘、钾等有用物质,海水被誉为“液体工业原料”。从海水中提取食盐、镁和溴的流程如图所示。回答下列问题:
(1)从海水中得到的粗盐中含Mg2+、Ca2+、等杂质离子,如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液,除去杂质离子,则加入试剂的顺序是_______ 。
(2)氨碱工业的主要反应是电解饱和氯化钠溶液,写出反应的离子方程式_______ 。
(3)MgCl2·6H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁,涉及的离子方程式为_______ 。因此工业上常使MgCl2·6H2O晶体在_______ 气体中脱水而得到干燥无水的MgCl2。
(4)第⑤步是用热空气将Br2吹入SO2溶液中,写出反应的化学方程式_______ 。
(5)电解无水MgCl2可得金属镁和氯气,利用副产品氯气还可制备漂白粉,其反应的化学方程式为_______ 。
(6)步骤④中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是_______ 。含高浓度Br2的水溶液经过蒸馏可得到Br2,蒸馏的温度为80~90℃,温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_______ 。
(1)从海水中得到的粗盐中含Mg2+、Ca2+、等杂质离子,如用试剂BaCl2、NaOH、盐酸和Na2CO3溶液,除去杂质离子,则加入试剂的顺序是
(2)氨碱工业的主要反应是电解饱和氯化钠溶液,写出反应的离子方程式
(3)MgCl2·6H2O脱水过程中易水解生成碱式氯化镁,涉及的离子方程式为
(4)第⑤步是用热空气将Br2吹入SO2溶液中,写出反应的化学方程式
(5)电解无水MgCl2可得金属镁和氯气,利用副产品氯气还可制备漂白粉,其反应的化学方程式为
(6)步骤④中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是
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解答题-实验探究题
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【推荐3】某化学实验小组用如图装置进行电解饱和食盐水的探究实验。回答下列问题:
(1)精制饱和食盐水过程中,用于去除粗盐中SO42-的试剂是___________ (填化学式)溶液。
(2)电解饱和食盐水的化学方程式为___________ 。
(3)①电解一段时间后,图中左右两个气球分别收集到V1mL、V2mL气体,但V1<V2。对于V1<V2的原因,同学们提出如下三种假设,请完成假设Ⅱ。
假设Ⅰ.左边电极上产生的部分Cl2溶于水;
假设Ⅱ.左边电极还可能有另一种气体_______ (写化学式)生成;
假设Ⅲ.上述两种情况都有。
②提出假设Ⅱ的理由是________ 。
(4)为从电解液中提取出较纯的NaOH晶体,可以利用NaOH和NaCl溶解度受温度影响的差异,通过__________ 、冷却结晶、____________ 、洗涤、干燥等操作提纯NaOH晶体。
(1)精制饱和食盐水过程中,用于去除粗盐中SO42-的试剂是
(2)电解饱和食盐水的化学方程式为
(3)①电解一段时间后,图中左右两个气球分别收集到V1mL、V2mL气体,但V1<V2。对于V1<V2的原因,同学们提出如下三种假设,请完成假设Ⅱ。
假设Ⅰ.左边电极上产生的部分Cl2溶于水;
假设Ⅱ.左边电极还可能有另一种气体
假设Ⅲ.上述两种情况都有。
②提出假设Ⅱ的理由是
(4)为从电解液中提取出较纯的NaOH晶体,可以利用NaOH和NaCl溶解度受温度影响的差异,通过
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解答题-原理综合题
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【推荐1】电解原理在化学工业中有广泛应用。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:
①图中A极要连接电源的___________ (填“正”或“负”)极。
②精制饱和食盐水从图中___________ 位置补充,氢氧化钠溶液从图中___________ 位置流出。(选填“a”、b"、“c”、“d”、“e”或“f”)
(2)电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。若用气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时发生反应的电极反应式___________ 。
②若有0.1mol被吸收,通过阳离子交换膜的为___________ mol。
(3)为了减缓钢制品的腐蚀,可以在钢制品的表面镀铝。电解液采用一种非水体系的室温熔融盐,由有机阳离子、和组成。
①钢制品应接电源的___________ 极。
②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为___________ 。
(4)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含的电解液,电解溶液生成b的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式:___________ 。
②电解过程中,电解液浓度不断减小,为了恢复其浓度,应该向___________ 极室(填“阴”或者“阳”)加入___________ (填化学式)。
(1)电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:
①图中A极要连接电源的
②精制饱和食盐水从图中
(2)电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。若用气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时发生反应的电极反应式
②若有0.1mol被吸收,通过阳离子交换膜的为
(3)为了减缓钢制品的腐蚀,可以在钢制品的表面镀铝。电解液采用一种非水体系的室温熔融盐,由有机阳离子、和组成。
①钢制品应接电源的
②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为
(4)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含的电解液,电解溶液生成b的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式:
②电解过程中,电解液浓度不断减小,为了恢复其浓度,应该向
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【推荐2】开发、使用清洁能源发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-1275.6kJ·mol-1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1;③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=-44.0kJ·mol-1。
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:__ 。
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-90.8kJ·mol-1。
①某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为__ ,以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=__ 。
②要提高反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)中CO的转化率,可以采取的措施是__ (填序号)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(3)如图是一个化学过程的示意图:
①图中甲池中OH-移向___ (填“CH3OH”或“O2”)极。
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式:__ 。
③乙池中总反应的离子方程式为__ 。
④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是__ (填序号)。
A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.Al(NO3)3
(1)已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-1275.6kJ·mol-1;②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1;③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=-44.0kJ·mol-1。
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-90.8kJ·mol-1。
①某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为
②要提高反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)中CO的转化率,可以采取的措施是
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(3)如图是一个化学过程的示意图:
①图中甲池中OH-移向
②写出通入CH3OH的电极的电极反应式:
③乙池中总反应的离子方程式为
④当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时,此时丙池某电极析出1.60g某金属,则丙中的某盐溶液可能是
A.MgSO4 B.CuSO4 C.NaCl D.Al(NO3)3
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【推荐3】海水蕴含着丰富的资源。在化学实验室里模拟从海水中提取重要的工业原料氯化钠时,设计了以下操作流程:
请回答以下问题:
(1)在所提供的试剂中选择:试剂C是___________________
①Na2CO3 ②BaCl2 ③稀盐酸
(2)操作b中用到的主要仪器为酒精灯、_______________ 、三脚架和玻璃棒。
(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气,并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积。试按下图所给仪器,设计一套能完成以上实验目的装置,仪器接口的正确连接顺序是:
A接_______ ,_______ 接_______ ;B接______ ,______ 接_______ 。
(4)写出通入C后,烧杯中所发生的离子反应方程式____________________
(5)电解氯化钠溶液时的离子方程式为_____________________ ,若装入的饱和食盐水为75mL,接通电源一段时间,停止通电后,测得氢气为8.4mL(标准状况)。将U形管内的溶液混合均匀,其pH约为_______ 。(假设电解前后溶液体积变化可忽略不计,产生的气体全部逸出)
(6)若想准确读取所得氢气的体积,应采取的操作有____________________
请回答以下问题:
(1)在所提供的试剂中选择:试剂C是
①Na2CO3 ②BaCl2 ③稀盐酸
(2)操作b中用到的主要仪器为酒精灯、
(3)利用所得的氯化钠制氯气和氢气,并检验氯气的氧化性和测定产生氢气的体积。试按下图所给仪器,设计一套能完成以上实验目的装置,仪器接口的正确连接顺序是:
A接
(4)写出通入C后,烧杯中所发生的离子反应方程式
(5)电解氯化钠溶液时的离子方程式为
(6)若想准确读取所得氢气的体积,应采取的操作有
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