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1、选择题 (2014届浙江省宁波市十校高三3月联考理综化学试卷)
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。下列推断合理的是
A.铁是阳极,电极反应为Fe-6e一+4H2O=FeO42-+ 8H+
B.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OH-自右向左移动
D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH降低(假设电解前后体积变化忽略不计)
参考答案:D
本题解析:
A项中,铁是阳极,但溶液是碱性,不可能生成8H+,不正确;B项中,电解时电子的流动方向为:负极→Ni电极,溶液中是离子导电,再是Fe电极→正极,故不正确;C项中,因阳极消耗OH-,故OH-通过阴离子交换膜自左向右移动,C不正确; D项中,电解时阳极吸引OH-而使附近的pH降低、阴极区因OH-向右侧移动而pH升高;因为总反应消耗OH-,撤去隔膜混合后,与原溶液比较pH降低,说法正确。
本题难度:一般
2、选择题 下列说法正确的是
A.电解精炼铜时,阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属
B.锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后再用酸溶解去除
C.饱和Ca(OH)2溶液中加入一定量的生石灰,所得溶液的 pH 会增大
D.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H<0在任何条件下均能自发进行
参考答案:B
本题解析:A:Zn、Fe等较为活泼的金属将失电子后转变了金属离子存在于溶液中,不正确
B:正确
C:生石灰可吸收水生成Ca(OH)2,仍为饱和溶液,pH不变(如果考虑温度影响,溶质浓度将减小,pH将减小),排除
D:反应的△S<0,△H<0,故在高温下将有可能不能自发进行,排除
答案为B
本题难度:简单
3、填空题 请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。
(1)用石墨作电极,用如图装置电解AlCl3溶液,两极均产生气泡,阴极区有沉淀生成。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是?,解释此现象的离子方程式是?。
(2)若用石墨作电极电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液,混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 mol·L-1、0.5 mol·L-1,则下列表示电解过程的曲线正确的是?。
参考答案:(1)白色沉淀逐渐溶解至消失? Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(2)A、D
本题解析:(1)用惰性电极电解AlCl3溶液,起始时总反应方程式可表示为2AlCl3+6H2O
2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑,阴极区产物为Al(OH)3和H2,故阴极区有白色沉淀Al(OH) 3生成,随着电解的进行,AlCl3消耗完,这时相当于电解水,阴极上H+放电,导致阴极区碱性增强,之前生成的Al(OH)3又慢慢溶解,离子方程式可表示为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(2)本题是对混合溶液的电解,可对4种离子进行重新组合,由题知,电解NaCl和Al2(SO4)3的混合溶液相当于电解1 mol·L-1 AlCl3溶液,电解过程中总反应式可表示为2AlCl3+6H2O
2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑,由此可知选项A、D正确。
本题难度:一般
4、选择题 (08年黄冈模拟,9)用NaOH溶液吸收二
氧化硫,将所得的混合液进行电解循环再生,这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴阳膜组合循环再生机理如图,则下列有关说法正确的是(?)
A.阳极区酸性减弱
B.阴极区电极反应式为:2H++2e—=H2↑
C.该过程主要是为了获得H2SO4
D.电解时两个电极都只能用惰性材料
参考答案:B
本题解析:本题考查电解原理,较难题。NaOH溶液吸收二氧化硫所得溶液为Na2SO3和NaHO3的混合液。用惰性电极电解该溶液实质是电解水,阳极为OH-放电,酸性增强,A错;阴极为H+放电,电极反应为:2H++2e—=H2↑,B对;该过程主要是为了获得H2SO4和Na2SO3,C错;电解时阳极只能用惰性电极而阴极可以用活性电极,D错。
本题难度:一般
5、填空题 重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:
?
请回答:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则Fe(CrO2)2中铁元素是____价。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成____。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:
?
为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是____。
(4)已知CrO42—在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
?
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是____。
②混合溶液乙中溶质的化学式是____。
(5)+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌,所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72—必须除去。工业上可用电解法来处理含Cr2O72—的废水,下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。通电后,Cr2O72—在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
a电极的电极反应式是?,
b电极附近反应的离子方程式是?。
参考答案:(1)+2?(2)FeO?Cr2O3;
(3)粉碎矿石、升高温度;
(4)①加入太少,不能完全除去碳酸钠,过量会生成Na2Cr3O10的副产物②Na2Cr2O7和Na2SO4;
(5)2H++2e-=H2↑,Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O.
本题解析:(1)根据化合物中化合价代数和为零的原则,铁元素的化合价为+2价
(2)根据铁、铬元素化合价,Fe(CrO2)2可写成FeO?Cr2O3
(3)根据条件对反应速率的影响,适合该反应加快反应速率的条件是粉碎矿石,增大接触面积、升高温度;
(4)①加入硫酸的目的是除去碳酸钠,太少,不能完全除去碳酸钠,过量会生成Na2Cr3O10的副产物②混合物乙溶质的化学式为Na2Cr2O7和Na2SO4;
(5)b为阳极,发生氧化反应,而Cr2O72—在b极附近转变为Cr3+发生了还原反应,所以b为铁,失去电子被氧化为Fe2+;a为石墨,作阴极,所以a极氢离子放电产生氢气,电极反应方程式为2H++2e-=H2↑,Cr2O72—作氧化剂被还原,Fe2+作还原剂,被氧化成Fe3+,结合溶液的酸性环境得离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
本题难度:困难