1、高考化学化学能与电能- 经典压轴题含答案 (1)一、化学能与电能1 亚硝酰氯NOCl 可用于合成清洁剂等。它可用Cl2 与 NO 在常温常压下合成:它的熔点为-64.5,沸点为 -5.5,常温下是黄色的有毒气体,遇水易水解。 请按要求回答下列相关问题:(1)过量铁屑和稀硝酸充分反应制备NO 的离子方程式为:(2)制备 NOCl 的装置如下图所示,连接顺序为:a _ 。( 按气流自左向右方向,用小写字母表示)。装置 A 和 B 作用是干燥NO 和 Cl2, _ 。装置 D 的作用是 _ 。装置 E 中 NOCl 发生反应的化学方程式为 _。(3)工业生产过程中NO 尾气处理方法有多种,其中间接电
2、化学法,其原理如图所示:该过程中阴极的电极反应式为: _ 。【答案】 3Fe+8H+32+2+2NO=3Fe +2NO +4H O e f c bd或 f e c bd观察气泡调节气体流速防止E中水蒸气进入FNOCl的水解NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2,引起+H O2HSO+= S O2+ 2H O+2e +2H3242【解析】【分析】(1)过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水;(2)将氯气和NO 干燥后在装置F 中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、 NO 以及NOCl 均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,注意NOCl遇水易水解。(3)由间接电化学法示意图可知
3、,阴极上HSO3放电生成S2O4 2, S2O42 在吸收塔中将NO 还原为 N2。【详解】(1)过量铁屑和稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为+32+2+32+23Fe+8H +2NO=3Fe +2NO +4H O,故答案为3Fe+8H +2NO =3Fe +2NO +4H O;(2)将氯气和NO 干燥后在装置F 中发生反应,在冰盐中冷凝收集NOCl,氯气、NO 以及NOCl 均不能排放到空气中,用氢氧化钠溶液吸收,气处理装置之间需加一个干燥装置,故答案为NOCl 遇水易水解,故在收集装置和尾e f (或 f e) c b d; 装置 A 和 B 作用是除干燥 NO、 C
4、l2 外,另一个作用是通过观察气泡调节气体的流速控制反应的发生,故答案为观察气泡调节气体流速; NOCl 遇水易水解,装置D 中氯化钙做干燥剂,吸收水蒸气,防止器 F 中,引起 NOCl 的水解,故答案为防止E 中水蒸气进入F,引起E 中水蒸气进入反应 NOCl 的水解; 装置 E 的目的吸收尾气,防止污染环境,NOCl 与氢氧化钠溶液反应生成NaCl、 NaNO2和 H2O,反应的化学方程式为 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O,故答案为NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO+H2O;(3)由间接电化学法示意图可知,阴极上HSO3放电生成S2O4 2, S2O42 在吸收塔中
5、将NO 还原为 N2,阴极的电极反应式为2HSO3+2e+2H+= S2O42+ 2H2O,故答案为2HSO3+2e+2H+= S2 O42+ 2H2O。【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,侧重考查分析问题和解决问题的能力,注意化学方程式的书写和排列实验先后顺序的方法,掌握电极反应式的书写方法是解答关键,2 为探究 Ag+与 Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20) AgCl:1 5 10- 4gAg2SO4: 0 796 g(1)甲同学的实验如下:序号操作现象将 2 mL 1 mol/ L AgNO3 溶液加产生白色沉淀,随后有黑色固体产生入到
6、1 mL 1 mol / L FeSO4 溶液中实验取上层清液,滴加KSCN 溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag 白色沉淀的化学式是_ 。 甲同学得出Ag+ 氧化了 Fe2+的依据是 _。(2)乙同学为探究Ag+和 Fe2+反应的程度,进行实验。a按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,指针偏移减小。随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2( SO4) 3 溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小回到零点逆向偏移。 a 中甲烧杯里的电极反应式是_。 b 中电压表指针逆向偏移后,银为 _极(填“正”或“负”)。 由
7、实验得出 Ag+ 和 Fe2+ 反应的离子方程式是 _。(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象将 2 mL 2 mol/ L Fe( NO3) 3 溶液加入有银镜的试管实验中银镜消失实验将 2mL1 mol/ L Fe24 3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失( SO )实验将 2mL 2 mol/ L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验 _ (填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了 Ag,理由是_ 。用化学反应原理解释实验与的现象有所不同的原因:_。【答案】 Ag2 4有黑色固体( Ag )生成,加入KSCN 溶液后变红2+ e- Fe3+SOFe
8、负2+ Ag+3+ Ag 不能因为 Fe( NO33溶液呈酸性,酸性条件下NO3- 也可能氧化 AgFeFe)溶液中存在平衡:Fe3+ AgFe2 + Ag+,且 AgCl 比 Ag2 4-比 SO42- 更有SO溶解度更小, Cl利于降低Ag+浓度,所以实验比实验正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银镜溶解)。【解析】【分析】【详解】( 1)将 2mL 1mol / L AgNO3 溶液加入到 1mL 1mol/ L FeSO4 溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀,银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为 Fe3+,银离子被还原为黑色固体金属单质银;取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说
9、明有铁离子生成;上述分析可知白色沉淀为硫酸银,它的化学式是 Ag2SO4,故答案为 Ag2SO4;甲同学得出 Ag+氧化了 Fe2+的依据是实验现象中,银离子被还原为黑色固体金属单质银,取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成,故答案为有黑色固体(Ag)生成,加入KSCN溶液后变红;( 2)实验过程中电压表指针偏移,偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银,依据原电池原理可知银做原电池正极,石墨做原电池负极,负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子, a 中甲烧杯里的电极反应式是 Fe2+- e- =Fe3+;故答案为 Fe2+- e-=Fe3+;随后向甲烧杯中逐渐加入浓
10、Fe2(SO4) 3 溶液,和乙池组成原电池,发现电压表指针的变化依次为,偏移减小回到零点逆向偏移,依据电子流向可知乙池中银做原电池负极,发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子;故答案为负;由实验现象得出,Ag+和 Fe2+反应生成铁离子和金属银,反应的离子方程式是Fe2 +Ag+Fe3+Ag;故答案为Fe2+Ag+Fe3+Ag;( 3)将 2mL 2mol / L Fe( NO3) 3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银杯氧化,可能是溶液中铁离子的氧化性,也可能是铁离子水解显酸性的溶液中,硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性,稀硝酸溶解银,所以实验不能证明3+氧化了 Ag,故答案为不Fe能
11、;因为 Fe( NO3) 3 溶液呈酸性,酸性条件下NO3- 也可能氧化Ag;将 2mL1mol / L Fe2( SO4) 3 溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失说明部分溶解,将 2mL 2mol / L FeCl3 溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银溶解完全,依据上述现象可知,溶液中存在平衡: Fe3+AgFe2+Ag+,且 AgCl 比 Ag24-比 SO42 -SO 溶解度更小,Cl更有利于降低Ag+浓度,所以实验比实验正向进行的程度更大,故答案为溶液中存在平衡: Fe3+AgFe2+Ag+,且 AgCl 比 Ag2 4-比 SO42 - 更有利于降低 Ag+SO 溶解度更小,
12、Cl浓度,所以实验比实验正向进行的程度更大。3 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。( 1)甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验,导管中液柱的上升缓慢,下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_(填序号 )。A用纯氧气代替试管内空气B用酒精灯加热试管提高温度C将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末D换成更细的导管,水中滴加红墨水(2)该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验,导管中红墨水液柱高度随时间的变化如下表,根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_(填 “加快 ”、“不变 ”、 “减慢”), 你认为影响因素为_时间 /min13579液柱高度 /cm0.82.13.0
13、3.74.2(3)为探究铁钉腐蚀实验a、 b 两点所发生的反应,进行以下实验,请完成表格空白:实验操作实验现象实验结论向 NaCl 溶液中滴加23a 点附近溶液出现红色a 点电极反应为滴酚酞指示剂 _然后再滴加 23 滴b 点电极反应为 _b 点周围出现蓝色沉淀 _根据以上实验探究,试判断_(填“a或”“b”)为负极,该点腐蚀更严重。(4)设计下面装置研究弱酸性环境中腐蚀的主要形式。测定锥形瓶内气压和空气中氧气的体积分数随时间变化见下图,从图中可分析,t 1t 2 之间主要发生 _ 腐蚀 (填吸氧或析氢 ),原因是 _ 。(5)金属阳极钝化是一种电化学防腐方法。将Fe 作阳极置于H2SO4 溶
14、液中,一定条件下Fe 钝化形成致密Fe3O4 氧化膜,试写出该阳极电极反应式_ 。【答案】 ACD减慢 氧气的浓度O2+4e+2H2 O=4OH铁氰化钾溶液Fe -2e=Fe 2+b吸氧 氧气含量和瓶内压强都降低,因此主要是吸氧腐蚀3Fe - 8e+4H2O =Fe3O4+8H+【解析】【分析】(1)由影响化学反应速率的几大因素进行推导,其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积,但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高,导管一端只会产生气泡不会形成气柱, d 项换成更细的导管旨在放大实验现象,以便于明显观察到水柱的上升,答案为ACD;( 2)通过表格,间隔 2 分钟液面高度的变化,
15、 57,79 变化趋势逐渐减小,则反应速率逐渐减慢,随着反应的进行,空气中的氧气浓度含量逐渐减小,反应速率逐渐减慢;( 3)铁钉的吸氧腐蚀中,滴有酚酞的a 点附近出现红色,则产生氢氧根离子,电极反应式: O2+4e+2H2O=4OH; b 点则为 Fe 失电子生成二价铁或三价铁,b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在,电极反应:Fe -2e=Fe 2+;b 点做电池的负极,腐蚀更严重;( 4)从图中分析 t 1t 2 之间氧气的体积分数逐渐减小,压强逐渐减小,可确定此时发生吸氧腐蚀;(5)将 Fe 作阳极置于H2SO4 溶液中,一定条件下Fe 钝化形成致密Fe3O4 氧化膜, 3
16、Fe -8e+4H2O =Fe3O4+8H+ 。【详解】(1)由影响化学反应速率的几大因素进行推导,其中a 为浓度、 b 为温度、 c 为固体表面积,但 b 项直接加热会使具支试管内温度持续升高,导管一端只会产生气泡不会形成气柱, d 项换成更细的导管旨在放大实验现象,以便于明显观察到水柱的上升,答案为ACD;( 2)通过表格,间隔 2 分钟液面高度的变化, 57,79 变化趋势逐渐减小,则反应速率逐渐减慢,随着反应的进行,空气中的氧气浓度含量逐渐减小,反应速率逐渐减慢;答案为:减慢;氧气的浓度;( 3)铁钉的吸氧腐蚀中,滴有酚酞的a 点附近出现红色,则产生氢氧根离子,电极反应式: O2+4e
17、+2H2O=4OH; b 点则为 Fe 失电子生成二价铁或三价铁,b 点周围出现蓝色沉淀则加入铁氰化钾验证二价铁的存在,电极反应:Fe -2e=Fe 2+;b 点做电池的负极,腐蚀更严重;答案为:O2+4e+2H2O=4OH;铁氰化钾溶液;Fe -2e=Fe 2+; b ;( 4)从图中分析 t 1t2 之间氧气的体积分数逐渐减小,压强逐渐减小,可确定此时发生吸氧腐蚀;答案为:吸氧;氧气含量和瓶内压强都降低,因此主要是吸氧腐蚀;(5)将 Fe 作阳极置于 H2 4溶液中,一定条件下Fe 钝化形成致密3 4氧化膜,答案SOFe O为: 3Fe - 8e+4H2O =Fe3O4+8H+。4 保险粉
18、又称连二亚硫酸钠(Na2S2 O4),可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂,脱氯剂。Na2S2O4 是白色粉末,无味,易溶于水、难溶于乙醇,具有极强的还原性化,在碱性介质中稳定。.甲酸钠 ( HCOONa) 法制备过程如下:,在空气中易被氧( 1)连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为_。( 2)实验室用 Na2SO3 固体和某酸反应制备 SO2 气体,制备 SO2 时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是 _。C 质量分数为 70%的硫酸D 质量分数为10%的硫酸(3)步骤 中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为_。(4)上述步骤 中,加入适量乙醇水溶液的作用是_。(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的23
19、固体,目的是Na CO_ 。224pH 与时间 (t) 的关系如图所(6) 现将 0.05mol/L Na S O 溶液在空气中放置,其溶液的示。t 1 时溶液中只有NaHSO3 一种溶质 ,此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为_。t1t2 段发生化学反应的离子方程式为_ 。.电解法制备 :工业上用惰性电极电解NaHSO3 溶液得到Na2S2 O4。过程如图所示( 7) 产品在 _(填“阳极 ”、“阴极 ”) 得到 。 若不加隔膜,则连二亚硫酸钠产率降低,其原因是_ 。【答案】 +3 CNaOH+HCOONa+2SO2 2 422=Na S O +CO +H O 连二亚硫酸钠难溶于乙醇 ,用
20、乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度,有利于Na2S2 O4 晶体析出Na2CO3 为碱性物质, 提高 “保险粉 ”的稳定性c(HSO3-) c(SO32-) c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H+2SO4 2- 阴极若不加隔膜,则部分HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,得不到连二亚硫酸钠,使连二亚硫酸钠产率下降或部分HSO3- 被阳极产生的Cl2 氧化生成SO42-,使连二亚硫酸钠产率下降【解析】 .(1)连二亚硫酸钠 (Na2S2O4)中钠元素为 +1 价,氧元素为 -2 价,根据正负化合价的代数和为 0 ,硫元素的化合价为 +3 价,故答案为: +3;(2)
21、 二氧化硫具有还原性,能被硝酸氧化,盐酸中的氯化氢易挥发,制得的二氧化硫不纯,70%的 H 2SO4 产生二氧化硫的速率较快,故选C;2气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na 2S2O4和二氧化碳,反应的化学方程式为(3)SONaOH+HCOONa+2SO 2=Na 2S2O4+CO 2+H2 O,故答案为:NaOH+HCOONa+2SO 2=Na 2S2O4+CO 2+H2 O;(4)根据题意, Na2S2O4 易溶于水、难溶于乙醇。加入适量乙醇水溶液可以降低连二亚硫酸钠的在溶液中的溶解度,有利于 Na2S2O4 晶体析出,故答案为:连二亚硫酸钠难溶于乙醇,用乙醇水溶液可降低连二亚硫酸钠的在溶
22、液中的溶解度,有利于Na2 2 4S O 晶体析出 ;(5) 由信息可知在碱性介质中稳定,则在包装保存“保险粉”时加入少量的Na 2CO 3 固体,目的是 Na2 CO3 为碱性物质,提高“保险粉”的稳定性,故答案为:Na 2CO3 为碱性物质,提高“保险粉”的稳定性;(6) NaHSO3 的电离程度大于水解程度,溶液显酸性,含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为 c(HSO3-)c(SO32-) c(H2SO3),故答案为: c(HSO3-) c(SO32-) c(H2 SO3);Na 2S2O4 溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠,则0 t1 段发生离子反应方程式为2-2 +2H 2O=4HS
23、O 3-,t1 点是为 0.1mol/L 的 NaHSO 3,根据图像 t2时 pH=1 ,说明2 O4+O2SNaHSO3完全被氧化生成硫酸氢钠,t 1 2段发生化学反应的离子方程式为3-t2HSO+2-,故答案为: 2HSO-+2-;+O2=2H +2SO43+O2=2H+2SO4 .(7) 用惰性电极电解 NaHSO3 溶液得到 Na2S2O4,反应过程中 S 元素的化合降低,被还原,应该在阴极上反应得到 Na2S2O4,故答案为:阴极;若不加隔膜,则部分 HSO3-到阳极失电子发生氧化反应,也可能被阳极产生的氯气氧化,结果都会生成硫酸根离子,得不到连二亚硫酸钠,使连二亚硫酸钠产率下降,
24、故答案为:若不加隔膜,则部分 HSO3-到阳极失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,得不到连二亚硫酸钠,使连二亚硫酸钠产率下降 。5 请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水(含酚酞)的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于 25mL),并检验氯气的氧化性。(1) A 极发生的电极反应式是_ ; B 极发生的电极反应式是_( 2)电极 A 可能观察到的 现象是 _( 3)设计检测上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为_接 _、_接 A, B 接 _、_ 接_。(4)实验中,在盛有KI- 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为_ 。【答案】(1) 2H 2e =H22Cl2e=Cl2 2e(2)溶
25、液变红,有气体产生( 3) H F G D E C( 4) Cl 2 2I =2Cl I 2【解析】试题分析:( 1)要达到电解食盐水的目的,则电解池中铁棒必须连接电源的负极而作阴极,碳棒则连接电源的正极而作阳极,反之,铁作阳极则Fe2 进入溶液,无法实现电解食盐水的目的。 A 极发生的电极反应式是 2H 2e=H2; B 极发生的电极反应式是 2Cl 2e =Cl2 2e(2)电源负极接电解池的铁棒,负极区氢离子放电生成氢气和氢氧化钠,所以电极A 可能观察到的 现象是溶液变红,有气体产生。(3)电解池左边A 导管口产生H2,右边 B 导管口产生Cl 2,以电解池为中心,则有:HF、GA、BD
26、、EC,相应装置的作用:(4) 实验中,在盛有KI- 淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为Cl 2I=2Cl2I 2。考点:本题考查化学反应中的能量变化。6 食盐加碘剂的主要成份是碘酸钾(KIO3)。工业上可用碘为原料通过电解制备碘酸钾。【实验一】在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质后的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:(1)写出步骤的离子方程式。(2)上述生产流程中,可以利用的副产物是。(3)分离 I 2 和丁的方法是。【实验二】电解制取KIO3,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: 3I 2 6KOH5KI KIO3 3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢
27、氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。(4)电解时,阳极上发生反应的电极反应式为;电解过程中阴极附近溶液pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。【实验三】电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:(5)步骤的操作名称,步骤洗涤晶体的目的是。【答案】( 1) 2Fe2 4I 3Cl 2 2Fe3 2I 26Cl ;( 2) Ag(或 Ag、 FeCl3);( 3)萃取;(45)冷却结晶;洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质【)解析】试I题分析:( 1)碘化亚铁具有还原性,与充足的氯气反应生成碘和氯化铁,离子方程式2 4I 3Cl2 2Fe3 2I 2 6Cl;( 2)从流程图分析,副
28、产物为银,由于加入为: 2Fe铁过量,所以先加入稀硫酸除去铁,再加入稀硝酸与银反应制得硝酸银溶液。(的3)丁为氯6化铁,分离碘单质和氯化铁溶液的方法为萃取,加入苯或汽油或四氯化碳等有机溶剂。(O4)阳极附近的阴离子有碘离子,碘酸根离子和氢氧根离子,电解过程中阳极上碘离子失去H电子生6考成e点:海水资源的综合利用,电解原理碘酸7(1)研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强,他设计了如下几种方案,其中合理的是根I_(填序号 )A子B铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、 CuCl2;,C铜片置于FeCl3 溶液中,铜片逐渐溶解(2FeCl3+Cu2FeCl2+ CuCl2)电D铁片、铜片分别置于盛有
29、稀硫酸的烧杯中,铁片上有气泡产生,而铜片无气泡极E常温下,分别将铁片和铜片置于浓硝酸中,铁片不溶解,而铜片溶解方(2)请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求:程a此方案的原理不同于上述任一合理方案;式b在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品;为c写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象I6_OH解释 _现象 _现象 _解释 _6e铜片表面有气泡+-【答案】 AD2H+2e =H2 铁片逐渐溶解;Fe-2e-=Fe2+【解析】I 3H2O (或 2I 2e I 2);阴极上氢离子放电生成氢气,所以阴极附近破坏水的电离平衡,溶液中的氢氧根离子浓度增大, pH 变大。( 5
30、)从热溶液中国析出晶体的方法是冷却结晶;洗涤后的晶体有水分,所以要进行干燥,过滤后得到的晶体上吸附部分氢氧化钾【分析】(1)根据金属的活泼性顺序表可以确定金属性的强弱;(2)除了金属活动顺序表外,原电池装置也可以证明两电极材料的金属性强弱。【详解】(1)A铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出,说明金属铁的活泼性强于铜,能证明铁的金属性比铜强,故 A 正确;B铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、 CuCl2,证明氯气是氧化性强的物质,能将金属氧化为高价,不能说明铁的金属性比铜强,故B 错误;C铜片置于FeCl3 溶液中,铜片逐渐溶解:2FeCl3+Cu=2FeCl+CuCl2,说明还原性是铜单质强于亚铁
31、离子,不能说明铁的金属性比铜强,故C 错误;D铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中,铁片上有气泡产生,而铜片无气泡,证明金属铁能和硫酸之间发生置换反应,但是铜不能,所以能证明铁的金属性比铜强,故D 正确;E常温下,分别将铁片和铜片置于浓硝酸中,铁片会钝化,不溶解,而铜片则不会产生钝化现象,会溶解,不能说明铁的金属性比铜强,故E 错误;故选 AD;(2)除了金属活动顺序表外,在原电池中,如果两电极材料都是金属,负极金属的活泼性一般是强于正极金属的活泼性的,如Cu、Fe、硫酸原电池中金属铁是负极,金属铜是正极,能证明铁的金属性强于铜,设计的原电池装置如:,可观察到的现象是:铜片表面有气泡放出,发生
32、的电极反应为2H+2e-=H2 ;铁片溶解,发生的电极反应为 Fe-2e-=Fe2+。8氰化钠( NaCN)是一种重要化工原料,用于化学合成、电镀、冶金等方面。毒,含氰废水需经无害化处理才能排放,某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下:NaCN 有剧已知: HCNO 的结构式是: H-O-CNHCN 的 Ka= 6.02-10 102 -(aq)+-21Ag(CN) Ag (aq)+ 2CN(aq) K = 1.3 10回答下列问题:(1) CN-中两原子均为8 电子稳定结构,请写出CN-的电子式 _。(2)氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸,请写出相应的离子方程式_。( 3)向发生塔中通水蒸汽的目的
33、是_。( 4)氧化池中氰化物的降解分两步进行CN-被氯气氧化成低毒的CNO- ,写出相应的离子方程式_,CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体,写出相应的离子方程式_ 。( 5)贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因_ 。( 6)电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度,使镀层更加致密。电解液使用NaAg(CN)2,请写出阴极反应式,解释工业电镀中使用氰离子(CN-)的原因。【答案】 (每空 2 分,共 16 分 )( 1)(2) CN-+H2OHCN + OH-( 3)促使 HCN挥发进入吸收塔( 4) CN-+Cl2+ 2OH- = CNO- + 2Cl-+ H2O2CNO- + 3Cl2+
34、 4OH-= N2 + CO2 + 6Cl- + 2H2O( 5)防止生成 HCN 其他合理答案均得分( 6) Ag(CN)2 -+ e-= Ag + 2CN-;Ag+和 CN-可以结合成稳定的络合物,可以控制银离子浓度,使镀层致密。【解析】试题分析:( 1) CN-中各原子均满足 8 电子稳定结构,存在 CN键,电子式为,故答案为;(2)氰化钠易发生水解产生氰化氢,方程式为CN-+H2O?HCN+OH-,故答案为CN-+H2O?HCN+OH-;(3)向发生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN 挥发进入吸收塔,故答案为促使HCN 挥发进入吸收塔;(4) CN-被氯气氧化成低毒的CNO-,同时得到还原产物氯离子,即CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O; CNO-被氯气氧化成无毒的两种气体是氮气和二氧化碳,即2CNO-+3Cl2+4OH-=N2 +CO2 +6Cl+2H2O;(5)贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化,这样可以防止生成HCN,故答案为防止生成 HCN;(6)电解池中,电解液使用NaAg(CN)2 ,在阴极上发生得电子的还原反应,即:Ag(CN)2 -+e-=Ag+2CN-,工业电镀中使用氰离子,这样Ag+ 和 CN-可以结合成稳定的络合物,可以控制银离子浓度,使镀层致密,故答案为- -+-Ag(CN)2 +e =Ag+2CN; Ag 和