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简答题

氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点.

已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2 (g)△H=-206.2kJ•mol-1

CH4(g)+CO2 (g)═2CO(g)+2H2 (g)△H=-247.4kJ•mol-1

2H2S(g)═2H2(g)+S2(g)△H=-169.8-1

以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法.CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______.

(1)H2S热分解制氢时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,其目的是______;燃烧生成的SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,写出该反应的化学方程式:______.

(3)H2O的热分解也可得到H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图1所示.图中A、B表示的物质依次是______.

(4)电解尿素[CO(NH22]的碱性溶液制氢的装置示意图见图2(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极).电解时,阳极的电极反应式为______.

(5)Mg2Cu是一种储氢合金. 350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077).Mg2Cu与H2反应的化学方程式为______.

正确答案

(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2 (g)△H=-206.2kJ•mol-1

②CH4(g)+CO2 (g)═2CO(g)+2H2 (g)△H=-247.4kJ•mol-1

由盖斯定律,①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0 kJ•mol-1

故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=-165.0 kJ•mol-1

(2)使部分H2S燃烧,放出热量,为H2S热分解反应提供热量,

SO2与H2S进一步反应,生成物在常温下均非气体,二者反应生成S与H2O,反应方程式为2H2S+SO2═2H2O+3S,

故答案为:为H2S热分解反应提供热量;2H2S+SO2═2H2O+3S;

(3)由图可知,水的分解化学键断裂先生成H原子与O原子,氢原子结合生成氢气,氧原子结合生成氧气,由水的分子式可知氢原子物质的量是氧原子2倍,故A为氢原子、B为氧原子,

故答案为:氢原子、氧原子;

(4)由图可知,CO(NH22在阳极放电生成N2,C元素价态未变化,故还有碳酸钾生成与水生成,电极反应式为CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O,

故答案为:CO(NH22+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;

(5)令金属氢化物为RHx,金属R的相对分子质量为a,则=0.077,即923x=77a,X为金属的化合价,讨论可得x=2,a=24,故该金属氢化物为MgH2,故反应方程式为2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2,故答案为:2Mg2Cu+3H2MgCu2+3MgH2

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简答题

下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用相关的化学用语回答下列问题:

(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为______.

(2)⑥和⑦的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为______>______.

(3)③元素的原子核外共有______种不同能级的电子,它们共填充了______个轨道.

(4)由表中元素形成的物质可发生下图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体.

①写出D溶液与G反应的化学方程式______.

②写出检验A溶液中溶质的阳离子的方法:______.

③混合物X中的某物质不溶于水,但既能溶于酸又能溶于碱,请写出它在碱性溶液中的电离方程式______.

正确答案

根据元素在周期表中的位置,可知①在第一周期第ⅠA族,为H元素;②在第二周期第ⅥA,为O元素;③在第三周期第ⅢA族,为Al元素;④在第二周期第ⅦA族,为F元素;⑤在第三周期第ⅠA族,为Na元素,⑥在第三周期第ⅥA族,为S元素;⑦在第三周期第ⅦA族,为Cl元素;

(1)根据同周期元素原子半径随原子序数的递增逐渐减小,同主族元素原子半径随原子序数递增逐渐增大,Na和Cl在同一周期,Cl和F在同一主族,原子半径有大到小的顺序为:Na>Cl>F;

(2)同一周期元素随原子序数递增,非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,Cl和S在同一周期,且原子序数Cl>S,最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为HClO4>H2SO4

(3)③为Al元素,电子排布式为1s22s22p63s23p1,共有5个不同的能级,共填充了1个1s轨道,1个2s轨道,3个2p轨道,1个3s轨道和1个3p轨道共7个轨道;

(4)A、B、C、D、E、F、G、X均由表中元素组成,且B为黄绿色气体,所以B为氯气;A电解生成氯气、C单质和D,所以A为氯化钠,电解氯化钠生成氯气、氢气和氢氧化钠,所以C为氢气,D为氢氧化钠;氯气和氢气生成氯化氢,所以E为氯化氢;D单质和氢氧化钠反应生成氢气和F溶液,且F溶液和氯化氢反应,所以F为铝,

①铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;

②A为氯化钠,溶液中的阳离子为钠离子,可用焰色反应检验钠离子的存在,焰色为黄色,证明含有钠离子;

③混合物X中的某物质不溶于水,但既能溶于酸又能溶于碱,且由氯化氢和偏铝酸钠反应生成,所以该物质为氢氧化钠,它在碱性溶液中的电离方程式为:Al(OH)3⇌AlO2-+H++H2O.

故答案为:(1)Na>Cl>F;

(2)HClO4>H2SO4

(3)5;7;

(4)①2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;

②焰色反应火焰显黄色;

③Al(OH)3⇌AlO2-+H++H2O.

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已知与外加电源正极相连的电极为电解池的阳极,与外加电源负极相连的电极为电解池的阴极,在以石墨为电极电解时,电解质溶液中的阴离子在阳极发生氧化反应,电解质溶液中的阳离子在阴极发生还原反应,又知阳离子得电子的能力与其对应金属的金属活动性顺序相反(注意:Fe3+>Cu2+>Fe2+),阴离子失电子的能力为S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-.如图所示:以石墨为电极电解A的水溶液,并做下面一系列实验,试根据实验现象完成下列问题.电解质A的水溶液焰色反应呈浅紫色.

(1)写出A的化学式为______,E的名称为______.

(2)I与F作用的离子方程式是______

(3)G加入L后产生的白色沉淀到生成红褐色沉淀H的化学方程式:______

(4)用两个最直接的离子方程式来证明Fe3+、Cu2+、Fe2+的氧化性强弱顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+

①______,②______.

正确答案

电解质A的水溶液焰色反应呈浅紫色,由此可知电解质A含有钾元素;二价铁离子显浅绿色,所以G含二价铁离子,G和L反应生成H,根据实验现象知,H 是氢氧化铁,所以溶液L含氢氧根离子,即电解A后,电解液中含有氢氧根离子;C和G反应生成I,I和硫氰化钾反应生成红色溶液K,三价铁离子显黄色,所以I含三价铁离子,二价铁离子和C反应生成三价铁离子,所以C是氯气,I是氯化铁溶液,G是氯化亚铁溶液,所以A是氯化钾;电解氯化钾溶液时,生成物是氯气、氢气和氢氧化钾,所以B是氢气,L是氢氧化钾溶液;B和C光照生成D,氢气和氯气光照生成氯化氢,所以D是氯化氢;氯化氢溶于水得盐酸,盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,所以M是氯化银;黑色固体E和盐酸反应生成硫化亚铁和气体F,F和氯化铁反应生成淡黄色沉淀J,淡黄色固体有过氧化钠、硫、和溴化银;过氧化钠在溶液中不存在,所以不是过氧化钠,氯化铁和气体不能生成溴化银,所以淡黄色沉淀是硫,黑色固体是硫化亚铁,气体F是硫化氢气体.

(1)通过以上分析知,A为KCl;E是硫化亚铁.

故答案为:A:KCl  E:硫化亚铁.

(2)通过以上分析知,I是氯化铁溶液,F是硫化氢,氯化铁有氧化性,硫化氢有还原性,所以氯化铁和硫化氢能发生氧化还原反应生成氯化亚铁和硫单质、盐酸,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

(3)通过以上分析知,G是氯化亚铁溶液,L是氢氧化钾溶液,氯化亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,能被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(4)因为Fe3+、Cu2+、Fe2+的氧化性强弱顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+,所以只要在同一反应方程式中Fe3+作氧化剂,

Cu2+作氧化产物即可证明三价铁离子的氧化性大于铜离子的氧化性,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;  在另一反应方程式中,铜离子作氧化剂,亚铁离子作氧化产物即可证明铜离子的氧化性大于亚铁离子的氧化性Fe+Cu2+=Fe2++Cu.

故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Fe+Cu2+=Fe2++Cu.

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下面的框图是中学化学中几种常见物质的转化关系(其中部分产物已略去).已知:A、C、D是常见的气体单质,F气体极易溶于水,且液态常做制冷剂.

(1)D单质和E溶液反应,生成一种常见的消毒剂和漂白剂的有效成分,写出D+E溶液反应的离子方程式______.

(口)写出鉴定G中阳离子的离子方程式:______.

(3)工业上电解B溶液制得一系列化工原料,写出其电解的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目______.

(4)③的反应可以用来检验D储运时是否泄露,检验的现象是______,该反应的化学方程式:______.

正确答案

F气体极易溶于水,可做制冷剂的性质可推断F为NH3,由框图中的反应②可知一种溶液电解产生三种物质,其中两种为气体,所以可以联系到氯化钠溶液的电解,由此推知B为NaCl、A为N2、C为H2、5为Cl2、E为NaOH溶液,所以G为NHCl;

(1)氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,则离子反应为2OH-+Cl2═ClO-+Cl-+H2O,故答案为:2OH-+Cl2═ClO-+Cl-+H2O;

(2)因铵根离子与浓碱反应生成氨气,则离子反应为OH-+NH+NH3↑+H2O,故答案为:OH-+NH+NH3↑+H2O;

(3)电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,氯元素的化合价升高,氢元素的化合价降低,则电解的化学方程式及电子转移的方向和数目为

,故答案为:

(三)由反应③可知氯气与氨气反应生成氮气和氯化氢,但氯化氢与氨气反应冒白烟,故答案为:泄露处有白烟产生;8NH3+3Cl2=N2+6NHCl.

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Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,原子序数逐渐增大,Q与W组成的化合物是一种温室气体,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物.

(1)W在元素周期表中的位置是______,Z2Y的电子式是______.

(2)工业合成XQ3是放热反应.下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是______.

a.升高温度                   b.加入催化剂

c.将XQ3及时分离出去        d.增大反应体系的压强

(3)2.24L(标准状况)XQ3被200mL 1mol/L QXY3溶液吸收后,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是______.

(4)WQ4Y与Y2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示,a极的电极反应式是______.

(5)已知:W(s)+Y2 (g)=WY2(g)△H=-393.5kJ/mol      WY(g)+Y2 (g)=WY2(g)△H=-283.0kJ/mol

24g W与一定量的Y2反应,放出热量362.5kJ,所得产物的物质的量之比是______.

(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该反应的化学方程式是______.

正确答案

Q、W、X、Y、Z是5种短周期元素,W与Y、X与Y组成的化合物是机动车排出的大气污染物,机动车排出的大气污染物常见的有CO和NO,W、X、Y原子序数依次增大,则W为C元素,X为N元素,Y为O元素;Q与W组成的化合物是具有温室效应的气体,为CH4气体,则Q为H元素;Y和Z能形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物,应为Na20和Na2O2两种化合物,则Z为Na元素.故Q为H元素,W为C元素,X为N元素,Y为O元素,Z为Na元素.

(1)W为C元素,有2个电子层,最外层电子数为4,位于周期表第二周期IVA族;Z2Y是Na2O,由钠离子与氧离子构成,电子式是

故答案为:第二周期IVA族;

(2)工业合成NH3是体积减小的放热反应.下列措施中,既能加快反应速率,又能提高原料转化率的是

a.升高温度,反应加快,平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,原料转化率降低,故a不符合;

b.加入催化剂,增大反应速率,平衡不移动,原料转化率不变,故b不符合;

c.将XQ3及时分离出去,反应速率减小,平衡向正反应移动,原料转化率增大,故c不符合;

d.增大反应体系的压强,反应速率加快,平衡向正反应移动,原料转化率增大,故d符合.

故选:d;

(3)2.24L(标准状况)NH3为0.1mol,200mL1mol/L HNO3溶液含有HNO30.2mol,氨气被硝酸溶液吸收,溶液相当于含有0.1molHNO3与0.1molNH4NO3混合,铵根离子水解不大,溶液呈酸性,所得溶液中离子浓度从大到小的顺序是c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),

故答案为:c(NO3-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-);

(4)由图可知,电子从a极流出,a极为原电池负极,负极发生氧化反应,CH4O在负极上放电,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,

故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;

(5)已知:①C(s)+O2 (g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol;

②CO(g)+O2 (g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol;

由①-②得,C(s)+O2 (g)=CO(g)△H=-110kJ/mol;

24gC的物质的量为2mol,与一定量的O2反应,若只生成二氧化碳,放出热量为393.5kJ/mol×2mol=787kJ;若只生成一氧化碳,放出热量为110kJ/mol×2mol=220kJ,实际放出热量362.5kJ,故生成二氧化碳与一氧化碳,令生成二氧化碳xmol,一氧化碳ymol,所以x+y=2,393.5x+110y=362.5,解得x=0.5,y=1.5,所以n(CO2):n(CO)=1:3,

故答案为:n(CO2):n(CO)=1:3;

(6)X和Z组成的一种离子化合物,能与水反应生成两种碱,该化合物为Na3N,该反应的化学方程式是Na3N+4H2O=3NaOH+NH3•H2O,

故答案为:Na3N+4H2O=3NaOH+NH3•H2O.

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以惰性电极电解NaCl溶液或CuSO4溶液都得到三种产物A、B、C,各物质之间的转化关系如下图所示(图 中参与反应和生成的水都已略去)。已知甲是短周期元素的单质,它是日常生活中常用的包装材料。

回答下列问题:

(1)甲在元素周期表中位置是____。

(2)若电解的是NaCl溶液:①A与B反应的离子方程式是___。

②若电解100mL0. 1mol·L-1NaCl溶液,阴、阳两极各产生112mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为 ____(忽略反应前后溶液的体积变化)。

(3)若电解的是CuSO4溶液:

①E的化学式是____;电解时阳极的电极反应式是____ ;

②加热时,A的浓溶液可与B发生反应,A的浓度随时间变化的图像正确是___。

③若利用反应A+B+C→CuSO4+H2O把化学能转化为电能,所设计电池的负极材料是____(填元素符号)。

正确答案

(1)第3周期第ⅢA族

(2)①Cl2 +2OH-==Cl-+ClO-+H2O ;②13

(3)①SO2 ;4OH--4e-==O2↑+2H2O;②A;③Cu

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已知B、C为常见的两种金属单质,E、I为常见的两种非金属单质,A为硫酸盐反应②为D的溶液与C在加热条件下的反应,P溶液和G溶液中具有相同的阳离子,请根据要求回答下列问题.

(1)B元素在周期表的位置:______,

(2)物质I的电子式:______.

(3)Y转变为X的现象是:______.涉及的反应方程式为:______.

(4)写出反应④的化学反应方程式:______.物质F与HI水溶液的离子反应方程式 式:______.

(5)向沸水中加入H的饱和溶液,可得到红褐色溶液,其溶液所具有性质______.

A.具有丁达尔效应

B.处加直流电源阳极附近溶液颜色加深

C.加入盐酸溶液出现先沉淀后溶解的现象

D.能透过半透膜,不能透过滤纸

(6)向含1molG的溶液中加入1molNa2O2,所发生的离子反应方程式:______.

正确答案

A为硫酸盐,电解硫酸盐溶液,阳极上生成氧气E,阴极上析出金属单质C,说明金属单质C的活动性小于氢元素,且C为常见的金属单质,所以C是铜,则D是硫酸,A是硫酸铜;加热条件下,浓硫酸和铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,水和硫酸铜都不与氧气反应,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,所以M是二氧化硫,N是水,K是三氧化硫;B是金属,H和B反应生成G,G和I反应生成H,说明B是变价金属,且是常见金属,所以B是铁,铁和氧气反应生成四氧化三铁F,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁,H和铁反应生成G,所以H是氯化铁,G是氯化亚铁,氯化亚铁和I反应生成氯化铁,则I是氯气,氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,氯化亚铁和氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化亚铁,Y和氧气能生成X,所以X是氢氧化铁,Y是氢氧化亚铁,二氧化硫和氯化铁溶液反应生成硫酸根离子、亚铁离子.

(1)铁在周期表中位于第四周期第ⅤⅢ族,故答案为:第四周期第ⅤⅢ族;

(2)氯气的电子式为:

,故答案为:

(3)氢氧化亚铁是白色沉淀,但不稳定,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,反应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

故答案为:白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终转化为红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(4)四氧化三铁和盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水,反应方程式为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,四氧化三铁和氢碘酸反应生成亚铁离子、碘单质和水,

离子方程式为Fe3O4+2I-+8H+=I2+3Fe2++4H2O,故答案为:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;Fe3O4+2I-+8H+=I2+3Fe2++4H2O;

(5)向沸水中加入H的饱和溶液,可制得氢氧化铁胶体,胶体的性质有:丁达尔效应、电泳、产生聚沉现象、不能透过半透膜,

A.氢氧化铁胶体具有丁达尔效应,故正确;

B.氢氧化铁胶粒带正电,加直流电源后,阴极附近溶液颜色加深,故错误;

C.加入盐酸溶液先出现聚沉现象,后盐酸和氢氧化铁反应生成氯化铁,所以出现的现象是先沉淀后溶解,故正确;

D.胶体粒子不能透过半透膜,能透过滤纸,故错误;

故选AC;

(5)向含1mol氯化亚铁溶液中加入1molNa2O2,根据得失电子数相等知,过氧化钠过量,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应方程式为Na2O2+H2O═2NaOH+O2↑,氯化亚铁和氢氧化钠、氧气反应生成氢氧化铁和氯化钠,反应方程式为:2FeCl2+4NaOH+O2+H2O═2Fe(OH)3↓+4NaCl,所以总的反应方程式为:4FeCl2+4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+8NaCl+O2↑,离子方程式为:4Fe 2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑,故答案为:4Fe 2++4Na2O2+6H2O═4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑.

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(1)实事证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是____________。

A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H>0

B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)   △H<0

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)  △H<0    

(2)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极反应的电极反应式为_____________。   

(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与下图中电解池相连,其中,a为电解液,X和Y是两块电极板,则:

①若X和Y均为惰性电极,a为CuSO4溶液则阳极的电极反应式为_____________,电解时的化学反应方程式为______________,通过一段时间后,向所得溶液中加入0.2molCuO粉末,恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子的物质的量为___________。

②若X、Y分别为铁和铜,a仍为CuSO4溶液,则Y极的电极反应式为_________________。

③若用此装置电解精炼铜,______做阳极,电解液CuSO4的浓度________   (填“增大”、“减小”或“不变”)。

④若用此装置在铁制品上镀铜,铁制品做_________,电镀液的浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

正确答案

(1)C

(2)H2+2OH--2e-=2H2O

(3)①4OH--4e-=2H2O+O2↑;2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;0.4mol;②Cu-2e-=Cu2+;③粗铜;减小;④ 阴极;不变

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填空题

在如图用石墨作电极的电解池中,放入500mL含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成。请回答下列问题

(1)请写出B极板的名称:____________电极反应式________________________写出电解时反应的总离子方程式________________________

(2)若当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。电解后溶液的pH为____________;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入____________,其质量为____________g。(假设电解前后溶液的体积不变)

(3)若原溶液为1L K2SO4、CuSO4的混合溶液,且c(SO42-)= 2.0mol/L;如图装置电解,当两极都收集到22.4L气体(标准状况)时,停止电解。则原溶液中的c(K+)=____________

正确答案

(1)阳极;4OH--4e-=2H2O+O2↑;2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ (2)PH=1;CuO(或CuCO3);2(或3.1)

(3)c(K+)=2mol/L

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简答题

碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题:

(1)碘是________(填颜色)固体物质,实验室中常用________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+

3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。电解时,阳极上发生反应的电极反应式为:________________;阴极上观察到的实验现象是________________。

(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否含有I-。请设计一个检验电解槽中是否含有I-的实验方案,并按要求填写下表。

要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。

试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

步骤②的操作名称是________,步骤⑤的操作名称是________。步骤④洗涤晶体的目的是________。

正确答案

(1)紫黑色;升华

(2)2I--2e-=I2(或I-+6OH--6e-==2IO3-+3H2O) ;有气泡产生

(3)实验方法:取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。

实验现象及结论:如果不变蓝,说明无I-。(如果变蓝,说明有I-。)

(4)冷却结晶;干燥;洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

下一知识点 : 金属的电化学腐蚀与防护
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