1、备战高考化学专题题库化学能与电能的综合题(1)一、化学能与电能-11 研究小组进行图所示实验,试剂A 为 0.2 mol L CuSO4 溶液,发现铝条表面无明显变化,于是改变实验条件,探究铝和CuSO4 溶液、 CuCl2 溶液反应的影响因素。用不同的试剂A 进行实验1实验 4,并记录实验现象:实验试剂 A实验现象序号1-12铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出0.2 mol L CuCl 溶液-14开始铝条表面无明显变化,加NaCl 后,铝条表20.2 mol L CuSO 溶液,再加入一定质量的 NaCl 固体面有气泡产生,并有红色固体析出3-14铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体
2、2 mol L CuSO 溶液4-1溶液反应非常剧烈,有大量气泡产生,溶液变成棕褐2 mol L CuCl2色,有红色固体和白色固体生成(1)实验 1中,铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_。(2)实验 2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl- 是导致实验1 中反应迅速发生的原因,实验2 中加入 NaCl 固体的质量为 _ g。( 3)实验 3 的目的是 _。( 4)经检验知,实验 4 中白色固体为 CuCl。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了 Cu + CuCl22CuCl 的反应,他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。 A 极的电极材料是_。 能证明该反应发生的实验现象是_。(5)
3、为探究实验4 中溶液呈现棕褐色的原因,分别取白色CuCl固体进行以下实验:实验序号实验操作实验现象i加入浓 NaCl 溶液沉淀溶解,形成无色溶液ii加入饱和 AlCl 溶液沉淀溶解,形成褐色溶液3iii向 i 所得溶液中加入 1CuCl2 溶液溶液由无色变为褐色2 mol L查阅资料知: CuCl 难溶于水,能溶解在Cl 浓度较大的溶液中,生成CuCl2 络离子,用水稀释含 CuCl2 的溶液时会重新析出CuCl 沉淀。 由上述实验及资料可推断,实验4 中溶液呈棕褐色的原因可能是CuCl2 与 _作用的结果。 为确证实验4 所得的棕褐色溶液中含有CuCl2 ,应补充的实验是 _ 。(6)上述实
4、验说明,铝和CuSO 溶液、CuCl 溶液的反应现象与_有关。42【答案】 3Cu2+ 2Al2Al3+ 3Cu0.117证明增大44CuSO 溶液的浓度能够使Al 和 CuSO的反应发生金属铜 电流计指针偏转,两极均有白色沉淀生成Al3+、 Cu2+取适量实验4 的棕褐色溶液,加水稀释,观察是否出现白色沉淀铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等【解析】(1)实验 1中,铝与氯化铜反应置换出铜,反应的离子方程式为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu,故答案为 3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ 3Cu;(2)实验 1-)=0.005L -1-中 n(Cl0.2 molL2=0.00
5、2mol,实验 2 的目的是证明铜盐中的阴离子Cl是导致实验1 中反应迅速发生的原因,实验2 中加入 NaCl 固体的质量为0.002mol 58.5g/mol= 0.117g,故答案为0.117;(3)实验 3与原实验相比,增大了硫酸铜溶液的浓度,铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体,说明增大 CuSO溶液的浓度能够使Al 和 CuSO4 的反应发生,故答案为证明增大4CuSO4 溶液的浓度能够使Al 和 CuSO4 的反应发生;(4) Cu + CuCl2=2CuCl 反应中铜被氧化,铜应该做负极,CuCl2被还原,在正极放电,因此A 极为负极,选用铜作负极,故答案为铜; 构成原电池后
6、,铜溶解进入溶液,与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀,正极铜离子被还原,也生成白色沉淀,电流计指针偏转,故答案为电流计指针偏转,两极均有白色沉淀生成;(5)由上述实验 ii 及资料可推断,实验 4 中溶液呈棕褐色的原因可能是2与CuCl Al3+、 Cu2+作用的结果,故答案为Al3+、 Cu2+;根据信息知,取适量实验4 的棕褐色溶液,加水稀释,观察是否出现白色沉淀可以确证实验4 所得的棕褐色溶液中含有CuCl2 ,故答案为取适量实验4 的棕褐色溶液,加水稀释,观察是否出现白色沉淀;(6)根据实验 1 和 2、 2 和 3、 1 和 4 中所用试剂的种类和浓度以及实验现象可知,铝和CuSO4
7、溶液、 CuCl2 溶液的反应现象与铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等有关,故答案为铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等。2FeSO4 溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2 ,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”,化学式为 (NH4)2Fe(SO4)2?6H2O,它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质)I硫酸亚铁铵晶体的制备与检验( 1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是 _。向 FeSO4 溶液中加入饱和 (NH4)2SO4 溶液,经
8、过操作 _、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。( 2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是_, C 装置的作用是 _。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。取少量待测液, _ (填操作与现象 ),证明所制得的晶体中有2。Fe取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4 和 SO42II实验探究影响溶液中 Fe2 稳定性的因素( 3)配制 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液( pH=4.0),各取 2 ml 上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加 2
9、滴 0.01mol/L 的 KSCN溶液, 15 分钟后观察可见: (NH4)2Fe(SO4)2 溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液; FeSO 溶液则出现淡黄色浑浊。4(资料 1)沉淀Fe(OH)23Fe(OH)开始沉淀 pH7.62.7完全沉淀 pH9.63.7请用离子方程式解释FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_。讨论影响2稳定性的因素,小组同学提出以下3 种假设:Fe假设 1:其它条件相同时,NH4的存在使 (NH4)2Fe(SO4 )2 溶液中 Fe2+稳定性较好。假设 2:其它条件相同时,在一定pH 范围内,溶液2稳定性越好。pH 越小 Fe假设 3: _。(4)小组同学用如图装置(G
10、 为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液 A( 0.2 mol/L NaCl )和溶液 B(0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH,观察记录电流计读数,对假设2进行实验研究,实验结果如表所示。序号114A: 0.2mol LNaCl电流计读数B: 0.1mol L FeSO实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5(资料 2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原 电池的电流越大。(资料3)常温下, 0.1mol/L pH=1 的 FeSO44溶液稳定性更好。根据以溶
11、液比 pH=5 的 FeSO上实验结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:U 型管中左池的电极反应式_ 。对比实验1和2(或 3和 4) ,在一定 pH 范围内,可得出的结论为_。对比实验 _ 和_ ,还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对O2 氧化性强弱的影响因素。 对(资料3)实验事实的解释为_ 。【答案】除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO的试管,影响实验结果滴入少量 K3Fe(CN)64溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2+ + O2 +
12、10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响 Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2-+22+的还原性越弱13(或 2 和 4)其它条+ 4e +4H = 2H O溶液酸性越强 ,Fe件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2的氧化性增强的影响。故 pH=1 的 FeSO4 溶液更稳定。【解析】【分析】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO溶液中加入饱和 (NH ) SO 溶44 24液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2
13、) 无水硫酸铜遇水变蓝色;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;检验 Fe2+,可以向样品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入 2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3) 由表可知, pH=4.5 的 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液中,会产生Fe(OH)3 沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀;0.8 mol/L 的 FeSO2 溶液中硫酸根的浓度也不4 溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)4同,可以以此提出假设;(4
14、) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, NaCl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;实验 1 和 2(或 3 和 4)中 NaCl 溶液的 pH 相同, FeSO4 溶液的 pH 不同,且 FeSO4 溶液的pH 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, FeSO4 溶液的 pH 相同时, NaCl 溶液的 pH 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反
15、应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验1 和 4, NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱,FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向 FeSO溶液中加入4饱和 (NH424溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿) SO色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空
16、气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO 的试管,影响实验结果;4检验 Fe2+,可以向样品中滴入少量 K362+;或先Fe(CN) 溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe滴入 2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3) 由表可知, pH=4.5 的 0.8 mol/L 的 FeSO溶液中,会产生 Fe(OH) 沉淀,说明二价铁43被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为: 4Fe2+ + O2+ 10H2O =4Fe(OH)3 + 8H+; 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L
17、的 (NH4 )2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根的浓度也不同, 0.8 mol/L 的 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响 Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, NaCl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2 + 4e-+2+4H = 2H O;实验 1 和 2(或 3 和 4)中 NaCl 溶液的 pH 相同, FeSO溶液的 pH 不同,且 FeSO
18、4 溶液的4pH 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, FeSO4 溶液的 pH 相同时, NaCl 溶液的 pH 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强,O2 氧化性越强;对比实验1 和 4, NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱,FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论
19、,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对 O2 的氧化性增强的影响。故pH=1 的 FeSO4 溶液更稳定。3 氯化亚砜又称亚硫酰氯,其分子式为SOCl2,常温常压下为淡黄色液体,遇水易水解。国内的氯化亚砜主要应用于医药、农药、染料等行业。实验室用干燥纯净的Cl22和、 SOSCl制备 SOCl 的部分装置如图所示:22已知: SOCl2 沸点为 78.8, SCl2 的沸点为 50,且两种液体可互溶。 SOCl2 遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并有气体产生。请回答:(1)实验室制取 SOCl的反应方程式为 _2( 2)写出丙中发生的离子反应 _(3)仪器 e 的
20、名称是 _,实验仪器的连接顺序为a_(仪器可以重复使用)。(4)仪器 f 的作用是_(5)实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离的实验操作名称是_。(6)工业上常用ZnCl222222H O与 SOCl 共热制取 ZnCl 。写出用惰性电极电解ZnCl 和盐酸的混合溶液的总反应离子反应式为_。甲同学认为 SOCl232还可用作 FeCl6H O 制取无水FeCl 的脱水剂,但乙同学对此提出质疑,可能的原因是_3【答案】 SO2+Cl 2+SCl 2-+10Cl-+2+球形冷凝管2SOCl2 2MnO4+16H=2Mn +5Cl 2+8H2Ocdcdb 吸收 SO2、 Cl 2,防止外界水蒸气进入装
21、置分馏(或蒸馏)2H+2Cl 2223+H+ClSOCl可能会与 Fe 发生氧化还原反应【解析】【分析】由实验装置图可知,丙装置中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气,因氯气中混有氯化氢和水蒸气,所以先将气体通过盛有饱和食盐水的乙装置除去氯化氢,再通过盛有浓硫酸的乙装置除去水蒸气,干燥的氯气、二氧化硫和SCl 2 在三颈烧瓶中,在活性炭作催化剂作用下,反应制得 SOCl2,二氯化硫( SCl2)的沸点低,甲装置中球形冷凝管的作用是起冷凝回流 SCl2 的作用,干燥管中碱石灰的作用是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出污染环境,同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解。【详解】(1)实验室用干燥的氯气、二
22、氧化硫和SCl2 在三颈烧瓶中,在活性炭作催化剂作用下,反应制得 SOCl2,反应的化学方程式为 SO2+Cl 2+SCl22SOCl2,故答案为SO+Cl2+SCl22SOCl2;2(2)装置丙中浓盐酸与高锰酸钾反应生产氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式-+2+-+10Cl-+2+8H2O;为 2MnO4 +10Cl+16H=2Mn +5Cl 2+8H2O,故答案为2MnO4+16H =2Mn +5Cl 2( 3)仪器 e 的名称是球形冷凝管;因氯气中混有氯化氢和水蒸气,实验时应先除去氯化氢和水蒸气,制得干燥的氯气,实验仪器的连接顺序为丙(制氯气)乙(除氯化氢)乙(除水蒸气)甲(制
23、SOCl2),则仪器的接口连接顺序为 acdcdb,故答案为球形冷凝管; cdcdb;(4)仪器 f中盛有碱石灰,碱石灰的作用是吸收逸出的有毒的Cl 2 和 SO2 污染环境,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2 水解,故答案为吸收SO2、 Cl 2,防止外界水蒸气进入装置;( 5)已知氯化亚砜沸点为 77, SCl 2 的沸点为 50,实验结束后,采用分馏(或蒸馏)的方法即可将之分离,故答案为分馏(或蒸馏);( 6)用惰性电极电解 ZnCl 2 和盐酸的混合溶液时,阳极上氯离子放电能力强于氢氧根离子,阴极上氢离子放电能力强于锌离子,电解的总方程式为2H+2Cl H2+Cl 2;FeC
24、l 3具有氧化性, SOCl2 具有还原性, SOCl2 用作 FeCl 36H2O制取无水 FeCl 3 的脱水剂时,23发生氧化还原反应使3+22SOCl可能会与 FeClFeCl变质,故答案为 2H +2ClH +Cl ;SOCl2 可能会与Fe3+发生氧化还原反应。【点睛】本题考查了性质实验方案的设计与评价,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力,注意掌握化学实验基本操作方法,明确常见物质的性质及化学实验方案设计原则是解答关键。4 I 硫 代 硫 酸 钠 是 一 种 重 要 的 化 工 产 品 。 某 兴 趣 小 组 拟 制 备 硫 代 硫 酸
25、钠 晶 体( Na2S2O35H2O)。【查阅资料】1. Na 2S2O3 5H2O是无色透明晶体,易溶于水。其稀溶液与BaCl 2 溶液混合无沉淀生成。 向 Na2CO3 和 Na2S 混合液中通入SO2 可制得Na2S2O3,所得产品中常含有少量Na2SO3 和Na2 SO4。2. Na 2SO3 易被氧化; BaSO3难溶于水,可溶于稀 HCl。【制备产品】实验装置如图所示(省略夹持装置)实验步骤:按图 示加入试剂 之前 ,必须进行的操作是。 仪器a 的名称是; E 中的试剂是(选填下列字母编号)。A稀 H2SO4BNaOH溶液C饱和 NaHSO3溶液 先向 C中烧瓶加入Na2S 和 N
26、a2 CO3混合溶液,再向A 中烧瓶滴加H2SO4。 等 Na2S 和 Na2CO3 完全消耗后,结束反应。过滤C 中混合物,将滤液(填写操作名称)、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。【探究与反思】为验证产品中含有Na2SO3 和 Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀 H2SO4、稀 HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液,滴入足量的BaCl2 溶液,则可确定产品中含有Na2 SO3和 Na2SO4。 为减少装置C 中生成 Na2SO4 的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤 进行了改进,改进后的操作是。 Na 2S2O35H2O的溶
27、液度随温度升高显著增大,所得产品通过方法提纯。高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni )、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4 的装置如图所示(假设电解前后体积变化忽略不计)。下列推断不合理的是。A铁是阳极,电极反应为 Fe 6e242+ 8H+ 4H O = FeOB电解时电子的流动方向为:负极Ni电极溶液 Fe 电极正极C若隔膜为阴离子交换膜,则自右向左移动OHD电解时阳极区pH 降低、阴极区pH 升高,撤去隔膜混合后,pH比原溶液降低【答案】 检查装置的气密性(2 分)分液漏斗( 1分) B(1分) 蒸发( 1 分) 有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中
28、加入足量稀HCl,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生(2 分) 先向 A 中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C 中烧瓶加入Na2S 和 Na2CO3 混合溶液。( 2 分) 冷却结晶或重结晶(2 分) ABC ( 3 分)【解析】试题分析:(2)装置连接好以后必须进行的操作是检验装置的气密性。仪器a 的名称是分液漏斗; SO2有毒,需要进行尾气处理,E 中的试剂是NaOH溶液,目的是吸收剩余的二氧化硫,因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应,与稀H SO 和饱和 NaHSO溶液不反应,故答243案选 B。将 Na S O 结晶析出的操作应为:蒸发、结晶、过滤、洗涤、干
29、燥。223(3)【探究与反思】根据: NaS O?5HO 是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl溶液混合无沉淀生22322成; Na SO 易被氧化; BaSO 难溶于水,可溶于稀HCl; BaSO 难溶于水,难溶于稀HCl,以2334及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知,取适量产品配成稀溶液,滴加足量 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2 SO4。因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠,所以为减少装置C 中生成Na2SO4 的量,改进后的操作是先向A 中
30、烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C 中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。( 4) Na2S2O3?5H2O 的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过冷却结晶或重结晶方法提纯。 A、铁是阳极,但溶液显碱性,不可能生成H+, A 错误; B、电解时电子的流动方向为:负极 Ni 电极,溶液中是离子导电,电子再通过是Fe 电极正极, B 错误; C、因阳C 错误; D、电解时阳极吸引而极消耗 OH ,故 OH 通过阴离子交换膜自左向右移动,OHpH 升高;因为总反应消耗使附近的 pH 降低、阴极区因 OH 向右侧移动而OH ,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH 降低, D 正确,答案
31、选 ABC。考点:考查物质制备实验设计及电化学原理的应用5工业上用某矿渣(含有 Cu2 O、 Al2O3,Fe2 O3、 SiO2 )制取铜的操作流程如下:已知: Cu22 H2OO 2H= Cu Cu(1)实验操作 的名称为;在空气中灼烧固体混合物D 时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有(填仪器名称 )。(2)滤液 A 中铁元素的存在形式为(填离子符号 ),生成该离子的离子方程式为,检验滤液 A 中存在该离子的试剂为填(试剂名称 )。(3)金属 E 与固体 F 发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为。(4)常温下,等 pH 的 NaAlO2 和 NaOH
32、两份溶液中,由水电离出的c(OH)前者为后者的108 倍,则两种溶液的 pH。(5)利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是(填代号 )。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精铜作阴极,电解后电解液中Cu2浓度减小d粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系(6)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤为:称取一定质量的样品过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,说出主要操作方法,不必描述操作过程的细节)【答案】(1)过滤;坩埚;( 2) Fe2 ;Cu 2Fe3=Cu2 2Fe2;硫氰化钾溶液和新制氯水
33、或铁氰化钾溶液;( 3) 2Al Fe2O32Fe Al2O3;( 4) 11;( 5) b c;( 6)将浓硫酸用蒸馏水稀释,使样品与足量稀硫酸充分反应。【解析】试题分析:( 1)操作 I 得到液体和固体,因此操作步骤为过滤;灼烧固体需要在坩埚中进行,因此缺少的是坩埚;(2) Cu2O 在酸性条件生成Cu,Fe2O3 6H=2Fe3 3H2O, Cu 2Fe3=Cu2 2Fe2 ,因此铁元素以 Fe2 形式存在;检验 Fe2 :先加 KSCN溶液,观察溶液颜色,然后再加氯水,如果溶液变为红色,说明含有2,也可以用 K3Fe(CN)6,如果产生蓝色沉淀,说明有2;FeFe(3)焊接钢轨,采用铝
34、热反应,即2Al Fe2O32FeAl2O3;(4)设 pH=x,NaOH 溶液中水电离出c(OH x,则 NaAlOc(OH)=c(H)=102 中水电离的 )=10(8 x), NaAlO2 的 pH=10 14/10 (8 x)=10(x 22),两者 pH 相等,则有 x=22x,解得 x=11;(5) a、电解过程一部分能量转化成热能,故错误;b、精炼铜时,粗铜作阳极,发生氧化反应,纯铜作阴极,化合价降低,发生还原反应,故正确;c、粗铜中含有锌、铁等杂质,Zn 2e=Zn2 ,阴极上: Cu2 2e =Cu,溶液 Cu2 略有降低,故正确; d、阴极: Cu2 2e(6) 将浓硫酸用蒸馏水稀释,使=Cu,能够得到通过的电量和析出铜的量的关系,故错误;样品与足量稀硫酸充分反应。考点:考查物质的提纯、离子检验、铝热反应、电解过程等知识。6 ( 1)如下图所示,A 为电源, B 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴 KMnO4溶液, C D 为电解槽,其电极材料见图,电解质溶液:3