1、2020-2021 高考化学培优易错 难题 ( 含解析 ) 之化学能与电能附答案一、化学能与电能1 现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。( 1)试从上图图 1 中选用几种必要的仪器 ,连成一整套装置 ,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是 :A 接 _,B 接_。( 2)碳棒上发生的电极反应为 _。( 3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_。(4)假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 mL(已折算成标准状况)时,溶液的 pH 为 _。(5)工业上采用离子交换
2、膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是_(填 “阳离子 ”或 “阴离子 ”)交换膜,溶液A 是 _(填溶质的化学式)【答案】 G、F、 I D、 E、C-12 阳离子NaOH2Cl-2e =Cl2 淀粉 -KI 溶液变成蓝色【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性,结合装置的作用来连接装置;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,碳棒为阳极;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明;(4)电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2,利用公式c=n来计V算
3、 NaOH 的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出pH;(5)氢气在阴极生成,则 b 为阴极, a 为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过; a 极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成 NaOH。【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法,预计 H2 的体积 6ml 左右,所以选 I 不选 H,导管是短进长出,所以 A 接 G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以 B 接D,氯气要进行尾气处理,即E 接C;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,连接电源负极,碳棒为阳极,所以炭棒接直流电源的正极,电极反应:2Cl-2e-Cl2;(3)氯气具
4、有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性;(4)因电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2,当产生的H2 的体积为5.6mL 时,物质的量n=5.6 10 3 L-45-22.4L / mol=2.5 10mol ,生成氢氧化钠的物质的量为104mol,所以溶液中NaOH 的物质的量浓度 =5 10 4 mol 0.01mol/L ,所以氢离子的浓度0.05L10 14-12=mol/L=1 10mol/L , pH=12;0.01(5)氢气在阴极生成,则b 为阴极, a 为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换
5、膜允许阳离子通过,所以离子交换膜为阳离子交换膜;a 极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成 NaOH,所以溶液 A 是 NaOH。【点睛】分析电解过程的思维程序:首先判断阴阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极;再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴阳离子两组;然后排出阴阳离子的放电顺序:阴极 :阳离子放电顺序:Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+;阳极:活泼电极S2-I-Br-Cl-OH-;如果阳极材料是活性金属如Fe 或 Cu 为阳极,则阳极本身被氧化。2 某同学设计了甲烷燃料电池并探究某些工业电解原理(如图所示 ),其中乙装置为探究氯碱工业原理 (X 为阳离子交换膜, C
6、 为石墨电极 ),丙装置为探究粗铜精炼原理。请回答下列问题:(1)从 a 口通入的气体为 _。(2)B 电极的电极材料是 _。(3)写出甲中通甲烷一极的电极反应式:_ 。(4)写出乙中发生的总反应的离子方程式为_ 。【答案】氧气粗铜 CH4-8e-322222+ 10OH = CO+ 7H O2Cl 2H OCl H 2OH【解析】【分析】乙装置为探究氯碱工业原理,说明铁电极为阴极,则b 为电源的负极,即通入甲烷,a 为电源的正极,通入氧气。丙为电解精炼铜,则A 为精铜, B 为粗铜。【详解】乙装置为探究氯碱工业原理,说明铁电极为阴极,则b 为电源的负极,即通入甲烷,a 为电源的正极,通入氧气
7、。丙为电解精炼铜,则A 为精铜, B 为粗铜。 (1)根据分析 a 极通入的为氧气;(2)B 连接电源的正极,是电解池的阳极,应为粗铜;(3)根据电解质溶液为氢氧化钾分析,甲烷失去电子生成碳酸根离子,电极反应为CH4 -8e- +10OH- = CO32 + 7H2O;(4)乙为电解氯化钠溶液,电解反应方程式为2Cl 2H2OCl2 H2 2OH 。【点睛】掌握电解池的工作原理。若阳极为活性电极,即是除了铂金以外的其它金属时,金属放电,不是溶液中的阴离子放电。阴极为溶液中的阳离子放电。掌握燃料电池的电极的书写。注意电解质的酸碱性。3 钛工厂 TiCl 4 烟尘中含有大量的 ScCl 3、 Mg
8、Cl2 及 SiO2 小颗粒等物质,某研究所利用上述烟尘回收 Sc2O3 ,并制备钛白粉 (TiO 2) ,其工艺流程如下所示:( 1)酸浸过程中, HCl 的作用是 _。( 2)已知 Sc3+ +3HTBP Sc(TBP) 3+3H+,则上述洗脱剂最好选择 _( 选填“酸性”、“碱性”或“中性”) 溶液。在实验室模拟完成上述操作和操作所涉及的玻璃仪器有 _。( 3)草酸“沉钪”得到草酸钪的化学反应类型为_ 。( 4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc 2O3) ,其化学反应方程式为_ 。(5)“水相”的主要离子有2-+、 Cl-及_,写出加入大量的水并加热发生TiOCl 4、 H的相关离
9、子反应方程式_ 。(6)钛的冶炼新法是剑桥电解法(如右图)。以含少量CaCl2 的 CaO熔融物作为介质,电解时。在阴极生成的Ca 进一步还原TiO2 得钛。写出阳极电极主要反应方程式:_ ;利用中学所学知识可以预测 CaCl2 的作用包含增强导电性、 _;F=96500C/mol ,当 I=0.5A ,通电 80 分钟,理论上获得Ti 的质量为 _g(计算表达式)。【答案】抑制 TiOCl 42-的进一步水解(多答2+3+酸性 分液漏斗、烧Mg 、 Sc水解亦给分)杯复分解反应3O2+2Sc2( C2O4) 32Sc2O3+12CO2+2-+( 1+x)MgTiOCl 4H2O+-2-4e-
10、=O2降低 CaO的熔点TiO 2xH2O+2H+4Cl2O【解析】(1)2-、 Mg2+3+HCl 可以,故答案为:抑制2-为了防止 TiOCl4、 Se 水解,酸浸过程中加入TiOCl4的进一步水解;(2)3+3+,则上述洗脱剂最好选择酸性溶液洗涤,可以抑制Sc3+根据 Sc +3HTBPSc(TBP)+3H与 HTBP 的反应;操作和操作为分液,所涉及的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,故答案为:酸性;分液漏斗、烧杯;(3)ScCl 与草酸发生复分解反应生成草酸钪,故答案为:复分解反应;(4)在空气中灼烧草酸钪即可得到氧化钪(Sc2O3),同时草酸根离子被氧化生成二氧化碳,反应的化学反应方程式为
11、3O2 +2Sc2(C2O4)32Sc2O3+12CO2,故答案为:2224 32323O +2Sc (C O )2Sc O +12CO ;(5)根据流程图,钛工厂TiCl 烟尘中含有大量的ScCl、 MgCl及 SiO 小颗粒等物质,酸浸4322后,过滤除去了二氧化硅,再用有机溶剂萃取,“水相 ”中主要离子有 TiOCl2-+- 及4、 H、 ClMg2+,在水相中加入大量的水并加热促进TiOCl 2-水解生成 TiOxH2O,反应的离子方程式42为 TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2xH2O+2H+ +4Cl-,故答案为: Mg2+;TiOCl42-+(1+x)H2OTiO2xH2
12、O+2H+4Cl-;(6)在阴极,氧化钙被还原生成Ca,被还原的Ca 进一步还原TlO2 获得钛,电极反应为Ca2+2e-=Ca、 2Ca+TlO2=2CaO+Ti,阳极石墨上氧离子失去电子生成氧气,电极反应式为2O2-4e-=O2,电解质为混有氯化钙的熔融的氧化钙,加入氯化钙可以增强电解质的导电性,同时可以降低 CaO 的熔点,节约能量;电流强度为0.5A,电池工作80 分钟,则电量为0.5A 80 60s=2400C,转移电子的物质的量 =,生成 Ti 的质量= 48g/mol= 48g,故答案为: 2O2- -4e-=O2;降低 CaO的熔点;48。4 某小组设计不同实验方案比较Cu2+
13、、 Ag+ 的氧化性。+-16+-8查阅资料: Ag + I= AgI K1=1.2 10 ; 2Ag + 2I= 2Ag+ I 2 K2 = 8.710(1)方案1:通过置换反应比较向酸化的 AgNO3溶液插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明氧化性Ag+ Cu2+。反应的离子方程式是 _ 。(2)方案2:通过 Cu2+ 、Ag+ 分别与同一物质反应进行比较试剂实验编号及现象试管滴 管1.0 mol/L1.0 mol/L AgNO3 溶液产生黄色沉淀,溶液无色(电极均为石墨,溶液浓度均为a中溶液呈棕黄色的原因是KI 溶液1.0 mol/L CuSO 4溶液产生白色沉淀 A,溶液变黄经检验,中
14、溶液不含I 2,黄色沉淀是 _。经检验,中溶液含2+A 是 CuI 。确认 A 的实验如下:I 。推测 Cu 做氧化剂,白色沉淀22_(填离子符号)。a检验滤液无 I 。溶液呈蓝色说明溶液含有b白色沉淀 B 是 _。3_,说明氧化性+2+c白色沉淀 A 与 AgNO溶液反应的离子方程式是Ag Cu 。(3)分析方案 2 中 Ag+未能氧化 I - ,但 Cu2+氧化了 I - 的原因,设计实验如下:编号实验 1实验 2实验 3实验KI 溶液KI溶液AgNO3 溶液KI溶液CuSO4 溶液abcda 中溶液较快变棕黄色,b中电c 中溶液较慢变浅黄色;现象无明显变化极上析出银;电流计指针偏转电流计
15、指针偏转1 mol/L, b、 d 中溶液 pH4)_(用电极反应式表示)。“实验3”不能说明Cu2+氧化了 I - 。依据是空气中的氧气也有氧化作用,设计实验证实了该依据,实验方案及现象是_ 。方案 2 中, Cu2+能氧化 I - , 而 Ag+未能氧化 I - 。其原因一是从K 值分析: _;二是从Cu2+ 的反应特点分析:_ 。【答案】+2+2+AgCl+2+2e I 2Cu+2Ag 2Ag+Cu; AgI CuCuI+2Ag Cu +Ag+AgI 2I将 d 烧杯内的溶液换为pH4的 1 mol/L Na2SO溶液, c 中溶液较慢变浅黄,电流计指针4偏转1 2,故 Ag+更易与 I
16、 _发生复分解反应,生成AgI 2Cu2+ + 4I - = 2CuI + I 2,生KK成了 CuI沉淀,使得 Cu2+的氧化性增强【解析】【分析】【详解】(1)向酸化的硝酸银中插入铜丝,析出黑色固体,溶液变蓝,说明银离子氧化铜,反应生成银单质和铜离子,反应的离子方程式为:Cu+2Ag+ 2Ag+Cu2+ ; (2)经过检验,中溶液含有碘单质,推测铜离子做氧化剂,白色沉淀为碘化亚铜,沉淀中加入足量硝酸银溶液得到灰黑色沉淀,过滤得到滤液为蓝色,说明生成了铜离子,滤渣加入浓硝酸得到黄色沉淀为碘化银,溶液中加入稀盐酸生成白色沉淀,说明为氯化银。经检验,中溶液不含 I 2,黄色沉淀为 AgI。 a检
17、验滤液无I 2。溶液呈蓝色说明溶液含有铜离子;b白色沉淀 B 是氯化银; c白色沉淀 A 与 AgNO3溶液反应的离子方程式是CuI+2Ag+Cu2+ +Ag+AgI。 ( ). 中溶液较快变棕黄色,中电极上析出银,说明形成原电池,为负极失去电子发生氧化反应,溶液变黄色是生成了碘单质,电极反应为2I 2e I 2 。 实验不能说明铜离子氧化碘离子,依据是空气中的氧气也有氧化作用,设计实验验证了该依据,实验方案及现象为:将d 烧杯内的溶液换为 pH4 的 1 mol/L Na2SO4 溶液, c 中溶液较慢变浅黄,电流计指针偏转。 方案中,铜离子氧化碘离子,而银离子未能氧化碘离子的原因,12,故
18、 Ag+更易与 I _发生复分解反应,生成AgI 。铜离子氧化KK碘离子的方程式为: 2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ,生成了 CuI 沉淀,使得 Cu2+ 的氧化性增强。5 某小组在验证反应 “Fe+2Ag=Fe2+2Ag”的实验中检测到 Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的 0.05 mol L-1 硝酸银溶液( pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。(1)检验产物取少量黑色固体,洗涤后,_(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。取上层清液,滴加 K36_。Fe(CN) 溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有(2)针对 “溶液呈黄色 ”,甲
19、认为溶液中有 Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是 _ (用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:取上层清液,滴加 KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间 /min现象3产生大量白色沉淀;溶液呈红色30产生白色沉淀;较3 min 时量少;溶液红色较 3 min 时加深120产生白色沉淀;较30 min 时量少;溶液红色较 30 min 时变浅(资料: Ag+与 SCN-生成白色沉淀AgSCN) 对 Fe3+产生的原因作出如下假设:假设 a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe
20、3+;假设 b:空气中存在O2 ,由于 _(用离子方程式表示),可产生Fe3+;假设 c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;假设 d:根据 _现象,判断溶液中存在Ag+,可产生 Fe3+。 下列实验可证实假设 a、 b、 c 不是产生 Fe3+的主要原因。实验可证实假设d 成立。实验:向硝酸酸化的_溶液( pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加 KSCN溶液, 3 min 时溶液呈浅红色, 30 min 后溶液几乎无色。实验:装置如图。其中甲溶液是_,操作及现象是 _ 。【答案】加入足量稀盐酸(或稀硫酸),固体未完全溶解(或者加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产
21、生白色沉淀) Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe2+O2+4H+ =Fe3+2H2O 白色沉淀0.05-1mol L NaNO3 溶液 FeCl2、 FeCl3 混合溶液按图连接好装置,电流表指针发生偏转,分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深【解析】【详解】(1) 黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可以加入HCl 或 H2SO4溶解 Fe,而银不能溶解,故答案为:加入足量稀盐酸(或稀硫酸 )酸化,固体未完全溶解;332+的试剂,所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+,故答案为: Fe2+KFe(CN) 是检验 Fe;(2)过量铁粉与3+2
22、+3+2+3+2+Fe 反应生成Fe ,即 Fe+2Fe=3Fe ,故答案为: Fe+2Fe =3Fe ;O 2 氧化 Fe2+反应为 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O,白色沉淀是AgSCN,所以实验可以说明含有 Ag+, Ag+可能氧化 Fe2+生成 Fe3+,故答案为: 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O;白色沉淀; 实验 : 证明假设 abc 错误,就是排除Ag+对实验的影响,相当于没有Ag+存在的空白实验,考虑其他条件不要变化,可以选用0.05mol?L -13-13NaNO ,故答案为:0.05 mol LNaNO溶液 ;实验 : 原电池实验需要证明的是假设d 的反
23、应 Ag+Fe2+=Ag+Fe3+能够实现,所以甲池应当注入 FeCl23、 FeCl 混合溶液,按图连接好装置,如电流表指针发生偏转,分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深,可说明 d 正确,故答案为:FeCl2、 FeCl3 混合溶液;按图连接好装置,电流表指针发生偏转,分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深。6 保险粉又称连二亚硫酸钠(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。,在空气中易被
24、氧.甲酸钠 ( HCOONa) 法制备过程如下:( 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 _。A 浓盐酸B 浓硝酸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Na2CO3 固体,目的是_ 。(6) 现将0.05mol/L Na2S2 O4 溶液在空气中放置,其溶液的pH 与时间 (t) 的关系如图所示。t 1 时溶液中只有NaH
25、SO3 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 C NaOH+HCOONa+2SO=Na2S2 O4+CO2+H2O 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)
26、 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) 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
27、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
28、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);Na2S2O4 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242-2+2H2O=4HSO3-,t 13,根据图像22S O+O点是为 0.1mol/L 的 NaHSOt 时 pH=1 ,说明NaHSO3 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-t2
29、HSO2+42-,故答案为: 2HSO3-2+42-;+O =2H +2SO+O =2H+2SO .(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,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 。7氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂,下图为制备粗高铁酸钾的工业
30、流程。请回答下列问题:(1)氯化铁做净水剂的原因是(结合化学用语表达)。(2)吸收剂 X 的化学式为,氧化剂Y 的化学式为。(3)碱性条件下反应 的离子方程式为。(4)过程 将混合溶液搅拌半小时,静置,抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOHNaFeO4=K2FeO4 2NaOH,请根据反应原理分析反应能发生的原因。(5)K2 FeO4 在水溶液中易发生反应:2 10H2O=4Fe(OH)3 8OH 3O4FeO42 。在提纯K2FeO4 时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用(填序号 )。A H2O B稀 KOH溶液C NH4Cl 溶液 D Fe(NO3)3 溶液除了这种洗
31、涤剂外,一般工业生产还要加入异丙醇作为洗涤剂,你认为选择异丙醇的原因是。(6)高铁电池是正在研制中的充电电池,具有电压稳定、放电时间长等优点。以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫为原料,硫酸钾为电解质,用惰性电极设计成能在高温下使用的电池,写出该电池的正极反应式。【答案】3+23+;水解产生的 Fe(OH)3胶体能够吸附杂质;(1)Fe+3H OFe(OH) +3H(2)FeCl2; NaClO(3)2Fe3 3ClO 10OH =2FeO42 3Cl 5H2O(4)K2 FeO4 溶解度小于NaFeO4,析出晶体,促进反应进行(5)B;高铁酸钾在异丙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,用异丙醇洗涤有利
32、于提高产品回收率2-+ 3e-3+2-(6)FeO4+ 4SO3 = Fe+ 4SO4【解析】试题分析: (1)氯化铁水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,能够吸附杂质可做净水剂,故答案为: Fe3+23+;水解产生的 Fe(OH)3胶体能够吸附杂质;+3H OFe(OH) +3H(2)根据流程图,吸收剂X 吸收氯气后能够生成氯化铁,因此X 为氯化亚铁,氢氧化钠与氯气反应生成氧化剂Y,因此氧化剂Y 为次氯酸钠,故答案为:FeCl2; NaClO;(3)碱性条件下,氯化铁与次氯酸钠反应生成高铁酸钠,因此反应 的离子方程式为2Fe3 3ClO 10OH =2FeO42 3Cl 5H2O,故答案为: 2
33、Fe3 3ClO 10OH =2FeO42 3Cl 5H2O;(4)由于K2FeO4溶解度小于NaFeO4,析出晶体,促进2KOH NaFeO4=K2FeO4 2NaOH反应进行,故答案为:K2FeO4 溶解度小于NaFeO4,析出晶体,促进反应进行;(5)由于 4FeO42 10H2O=4Fe(OH)3 8OH 3O2 。在提纯K2FeO4 时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,洗涤剂最好选用碱性溶液,故选B;除了氢氧化钠外,一般工业生产还要加入异丙醇作为洗涤剂,是因为高铁酸钾在异丙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,用异丙醇洗涤有利于提高产品回收率,故答案为:B;高铁酸钾在异丙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,用异丙醇洗涤有利于提高产品回收率;(6)高铁酸钾具有氧化性,在设计的电池中发生还原反应,二氧化硫具有还原性,能够发生氧化反应,生成三氧化硫,因此电池的正极反应式为FeO42- + 3e - + 4SO3 = Fe3+ + 4SO42-,故答案为: FeO42- + 3e- + 4SO3 = Fe3+ + 4SO42-。考点:考查了铁及其化合物的性质、氧化还原反应、化学实验的基本操作、原电池原理的应用的相关知识。8纳米级 Fe粉是新型材料,具有超强磁性、高效催化性。某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉。其实验设计