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题型:简答题
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简答题 · 17 分

金属及其化合物在生活、科研、生产中有着重要的作用。

(1)皮肤粘上高锰酸钾形成的黑斑很久才能消除,如果用H2C2O4(乙二酸为二元弱酸)的稀溶液洗涤,黑斑可以迅速褪去,写出该反应的离子方程式________。

(2)下图为某蓄电系统的示意图。反应原理为:2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr 。

当蓄电池放电时,Na+的移动方向是从________到________(填a、b),电极b的电极反应式为________。用该电池做电源,用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的状态(不考虑CO2溶解),电解池的阳极反应为________,整个过程中转移的电子数目________。

(3)向含有Ca2+、Mn2+的溶液中加入NH4HCO3,能够生成MnCO3沉淀,写出生成沉淀的离子方程式________。剩余溶液中<________。(已知Ksp(MnCO3)=1×10-11,Ksp(CaCO3)=5×10-9

正确答案

(1)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++5CO2↑+8H2O  

(2)ab;Br3-+2e-=3Br-;4OH--4e-=2H2O+O2 ↑;0.6Na或3.612×1023

(3)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2+H2O;500

解析

略。

知识点

离子方程式的书写原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

13.将下图所示实验装置的K闭合,下列判断不正确的是(    )

 

A盐桥中K+向甲池移动

B电子沿Cu→b→a→C路径流动

C片刻后乙池中c(Cu2+)增大

D滤纸上的红点向a移动

正确答案

B

解析

知识点

用盖斯定律进行有关反应热的计算原电池和电解池的工作原理
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题型:填空题
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填空题 · 14 分

25.(1)一定温度下,向某容积固定的密闭容器中加入适量(NH4)2S固体,发生如下反应:

① (NH4)2S(s) 2NH3(g) + H2S(g)

② H2S(g)  H2(g) + S(g)

达到平衡时测得H2S和H2物质的量浓度分别为4 mol·L-1和1mol·L-1。则反应①的化学平衡常数K=      。

(2)25℃时,向20 mL 0.1mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,当NaOH溶液分别加到:①10 mL、②20 mL、③c (Na+)=c (CH3COO)、④40 mL时,下列说法正确的是         。(填序号)

A.①中溶液显酸性,则c(Na)>c(CH3COOH)

B.②中存在c (CH3COOH)+ c (CH3COO)=0.05mol·L-1

C.③中混合溶液体积大于40 mL

D.④中水电离出的c(H+)最大

(3)密闭容器中发生下列反应:A(g)+B(g)  2C(g)  △H>0,从起始到t1时刻达到平衡状态,速率变化如图所示。在t2时刻对反应体系升温,t3时刻达到新的平衡,请画出t2~t3的速率变化图(需标出v,v)。

(4)已知1.6 g液态甲醇在室温时完全燃烧放出的热量为68.4 kJ,则该条件下甲醇燃烧的热化学方程式为                                           。

若将甲醇的燃烧反应设计成原电池装置,能量的利用率会更高,当电解质溶液为酸性时,该电池负极的电极反应式为                                          。

(5)室温时,Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,Ksp(MgCO3)=6.82×10-6。含有MgCO3沉淀的MgCl2溶液中,已知c(Mg2+)=0.2 mol · L-1,如果加入等体积的CaCl2溶液,若要产生CaCO3沉淀,加入CaCl2溶液的物质的量浓度最小约为               。

正确答案

(1)400

(2)AB

(3)

(4)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)  △H= -2736kJ·mol-1

CH3OH-6e+H2O=CO2+6H

(5)1.45×10-4mol · L-1

解析

知识点

燃烧热原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式化学平衡常数的含义
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示。下列说法中正确的是

A该电解槽的阳极反应式是4OH-2e→2H2O+ O2

B通电开始后,阴极附近溶液pH会减小

C除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口A导出                            

D用氯化钾制备氢氧化钾也可采用这种离子交换膜电解法

正确答案

D

解析

略。

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

如图所示装置,均盛有等体积等浓度的稀硫酸,工作相同的时间后测得均通过n mole-。下列叙述错误的是(不考虑溶液体积的变化)

A铁棒的腐蚀程度①<②

B产生气体的体积(相同条件)①:②=3:2

C溶液的pH:①增大,②减小

D碳电极上发生反应的电极反应式相同

正确答案

C

解析

略。

知识点

原电池和电解池的工作原理
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

下图为两个原电池装置图,由此判断下列说法错误的是

A当两电池转移相同电子时,生成和消耗Ni的物质的量相同

B两装置工作时,盐桥中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动

C由此可判断能够发生2Cr3++3Ni=3Ni2++2Cr和Ni2++Sn=Sn2++Ni的反应

D由此可判断Cr、Ni、Sn三种金属的还原性强弱顺序为:Cr>Ni>Sn

正确答案

C

解析

略。

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

图Ⅰ的目的是精炼铜,图Ⅱ的目的是保护钢闸门。下列说法不正确的是

A图Ⅰ中a为纯铜

B图Ⅰ中SO42—向b极移动

C图Ⅱ中如果a、b间连接电源,则a连接负极

D图Ⅱ中如果a、b间用导线连接,则X可以是铜

正确答案

D

解析

知识点

原电池和电解池的工作原理金属的电化学腐蚀与防护
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

钛被誉为“二十一世纪的金属”,用途广泛。按下图所示组成的产业链可以大大提高资源利用率,减少环境污染。请根据流程回答下列问题:

(1)已知FeTiO3中Fe元素的化合价为+3,钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的过程中     元素被氧化,每生产1.9t TiCl4转移电子总数为_______NA。(NA表示阿伏伽德罗常数)

(2)已知:①Mg(s) + Cl2(g)=MgCl2(s)   △H =-641kJ·mol-1

② TiCl4(s)=Ti(s) + 2Cl2(g)   △H = +770kJ·mol-1

则金属Mg还原TiCl4(s)制取金属Ti的热化学方程式为_______。

(3)某化学兴趣小组模拟上述生产,探究外界条件对合成甲醇反应的影响。

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H=-91kJ·mol-1

①在300℃时,向体积为1L的密闭容器中加入2mol H2和1mol CO,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

则从反应开始到建立平衡, v(H2)=_______;

该温度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)

的化学平衡常数为_______。

②在其它条件不变,只改变其中的一个条件,该小组同学根据实验绘制如下图像,其中与事实相符的是_______(填序号)。

(4)一种将电解池与燃料电池相结合的新工艺可以降低氯碱工业的高能耗。相关物质的传输与转化关系如下图所示。(其中电极未标出,所用的离子交换膜只允许阳离子通过。)

比较图示中氢氧化钠质量分数a%_______b%(填“<”“>”或“=”)。

(5)有人提出让火力发电厂与氯碱厂就近联合既可以减少SO2的排放,又能降低能耗。请你判断该方案是否可行?_______;理由是:_______。

正确答案

(1)Ti、C,1.0×104

(2)2Mg(s) + TiCl4(s)=2MgCl2(s) + Ti(s)  △H=-512 kJ·mol-1

(3)①0.15 mol·L-1· min-1,12 (mol·L-1) -2;②AD

(4)<

(5)可行,将发电厂产生的废气SO2与氯碱厂生产的Cl2或NaOH反应,既能减少SO2排放造成的污染,又可生产多种化学原料。(2分)就近联合还能减少电力输送中造成的能量损耗。

解析

略。

知识点

原电池和电解池的工作原理化学平衡常数的含义化学平衡的影响因素
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。

(1)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,结构如图所示。该电池工作时,Cl通过隔膜向________电极移动,石墨电极的电极反应式________。

(2)利用电解法在在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀,以下说法正确的是________。

a. 电镀时,铜和石墨都可以做阳极,可溶性铜盐作电解质溶液

b. 电镀过程中,温度升高,电解反应速率加快

c. 电镀过程中,电能全部转化为化学能

d. 电镀过程中,铜离子向正极移动,发生还原反应

(3)常温下,用该化学电源和惰性电极电解200ml的饱和硫酸铜溶液,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”);当消耗24mg的Mg,电解后溶液的PH=________(不考虑溶液的体积变化)。

(4)废水中常含有Cu2+等重金属离子,写出Cu2+发生水解反应的离子方程式________。该反应的平衡常数为________(已知,25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20 )。

NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu2+。常温下,NaHS溶液显碱性,原因是________(用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu2+的废水中加入NaHS固体,废水溶液的PH值________(填“增大”“减小”或“不变”)。

正确答案

(1)负;2H2O2+2e-=4OH-

(2)d

(3)向右;2

(4)HS-+H2O⇌H2S+OH-、HS-⇌H++S2-,硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性;减小

解析

(1)溶液中Cl-移动方向同外电路电子移动方向一致,应向负极方向移动;镁作负极,正极上双氧水得电子生成氢氧根离子,电极反应式为2H2O2+2e-=2OH-

(2)a.电镀时,石墨不能作阳极,故错误;b.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率电解反应速率,故错误;c.电镀过程中,电能部分转化为化学能、部分转化为热能,故错误;d.电镀过程中,铜离子向阴极移动,发生还原反应,故正确;故选d

(3)电解硫酸铜溶液时,阴极上氢离子放电促进水电离,所以水的电离平衡向右移动;消耗24mgMg转移电子的物质的量=mol×2=0.002mol,当转移0.002mol电子时生成c(H+)==0.01mol/L,溶液的pH=2

(4)硫氢根离子水解程度大于电离程度导致其溶液呈碱性,水解和电离方程式分别为HS-+H2O⇌H2S+OH-、HS-⇌H++S2-,铜离子和硫氢根离子反应生成CuS沉淀和氢离子,离子反应方程式为HS-+Cu2+=CuS↓+H+,离子浓度增大,溶液的pH减小

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。下列叙述不正确的是

Aa和b分别与电源的负极正极相连时,电解氯化钠溶液产生氯气。

Ba和b用导线连接时,碳棒上发生的反应为:O2+2H2O+4e-→4OH-

C若往溶液中加少许硫酸,无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液逐渐变成浅绿色

D若氯化钠溶液改为氯化铵溶液,a和b连接,碳棒上有气泡产生。

正确答案

A

解析

知识点

原电池和电解池的工作原理电极反应和电池反应方程式
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