(19分)(1)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。①高温【电解池原理】

时间:2016-12-24 01:06:03

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填空题  (19分)
(1)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法:已知:在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率,结果见图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。_____________0(填>,=或<):说明随温度的升高,曲线b向曲线a靠近的原因: _____________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应的离子方程式是___________________;

反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为________________。
(2)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式_______________________________________________。
②电池总反应的化学方程式_________________________________________________。
(3)某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠,现测定亚硝酸钠的含量。
已知:5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
称取4.000g固体,溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L,酸性KmnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示;

滴定次数
1
2
3
4

KMnO4溶液体积/mL
20.60
20.02
20.00
19.98

①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液__________________________,30秒内不恢复,可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常,造成这种异 常的原因可能是____________(填序号)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
③根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。



填空题  (19分)
(1)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法:已知:在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。

以H2S起始浓度均为c mol/L测定H2S的转化率,结果见图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。_____________0(填>,=或<):说明随温度的升高,曲线b向曲线a靠近的原因: _____________________。
②电化学法
该法制氢过程的示意图如图。反应池中反应的离子方程式是___________________;

反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为________________。
(2)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2。
①该电池的负极反应式_______________________________________________。
②电池总反应的化学方程式_________________________________________________。
(3)某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠,现测定亚硝酸钠的含量。
已知:5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O
称取4.000g固体,溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L,酸性KmnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示;

滴定次数
1
2
3
4

KMnO4溶液体积/mL
20.60
20.02
20.00
19.98

①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液__________________________,30秒内不恢复,可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是____________(填序号)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
③根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。
本题答案:(19分)
(1)① >(2分),温度升高,
本题解析:
试题分析:(1)①温度升高,反应物的转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动,所以△H>0;随温度的升高,曲线b向曲线a靠近,是因为温度升高,反应速率加快,达到平衡的时间缩短;
②反应池中是硫化氢与氯化铁发生的氧化还原反应,生成亚铁离子和S单质及氢离子,离子方程式是2Fe3+ + H2S="=" 2Fe2++S↓+2H+;得到的溶液为氯化亚铁和氯化氢进入电解池,则电解氯化亚铁和氯化氢的混合液得到氢气和氯化铁,所以电解池中发生反应的离子方程式是2Fe2+ + 2H+2Fe3++H2↑;
(2)①以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成的电池中,Al失去电子发生氧化反应,作电池的负极,结合电解质溶液,所以负极的电极反应式为Al-3e- + 4OH-= AlO2 -+2H2O;
②正极是NiO(OH)转化为Ni(OH)2,电极反应式是NiO(OH)+ e- + H2O= Ni(OH)2+ OH-,根据得失电子守恒,将正负极的电极反应式相加,所以电池的总反应是Al+3NiO(OH)+ H2O+ OH-= 3Ni(OH)2+ AlO2-;
(3)①滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,30秒内不恢复,可判断达到滴定终点;
②第一组数据偏大,可能是酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗,造成高锰酸钾溶液的浓度降低,消耗高锰酸钾溶液的体积偏大;或者是滴定终了仰视读数,使读取数值偏大,锥形瓶未干燥,对结果无影响,所以答案选AC;
③由于第一组数据偏大,故舍去,取后三组数据,消耗高锰酸钾溶液的体积平均为20.00mL,所以亚硝酸钠的质量是20.00×10-3L×0.1000mol/L×5/2×250/25×69g/mol=3.45g,则固体中亚硫酸钠的质量分数是3.45g/4.000g×100%=86.25%。
考点:考查氧化还原反应的分析,化学平衡的判断,滴定终点的判断,误差分析,质量分数的计算


本题所属考点:【电解池原理】
本题难易程度:【困难】



The man who doesn't recognize a fool when he sees one is one himself. 看见傻瓜而认不出来的人,自己也是傻瓜.

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