时间:2017-01-17 23:32:41
1、填空题 （14分）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂。
（1）Na2FeO4中铁元素的化合价是 价，Na2FeO4具有较强的 （填“氧化性”或“还原性”）。
（2）用Na2FeO4给水消毒、杀菌时得到的Fe3+可以净水，Fe3+净水原因是 （用离子方程式表示）。
（3）工业上可用FeCl3、NaOH 、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4，完成下列化学方程式：2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO = 2 + 5 + 9 。
（4）工业上还可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。
① 若电解所需的浓NaOH溶液为16 mol/L，则在实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOH g，配制过程所需玻璃仪器是 。
② 电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：
阳极的电极反应式是 ；可循环使用的物质是 ，理由是 。
参考答案：（1）+6， 氧化性（各1分，共2分）（2）Fe3+＋3H2
本题解析：
试题分析：（1）Na2FeO4中钠和氧元素的化合价分别是＋1价和—2价，则根据正负价代数和为0可知铁元素的化合价是＋6价价。＋6价的铁易得到电子，则Na2FeO4具有较强的氧化性。
（2）Fe3+在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性可以净水，反应的离子方程式表示为Fe3+＋3H2O 
Fe(OH)3＋3H+。
（3）根据方程式可知铁元素的化合价从＋3价升高到＋6价失去3个电子，氯元素的化合价从＋1价降低到—1价，得到2个电子，则根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是3：2，所以根据质量守恒定律可知反应的化学方程式可表示为2FeCl3 + 10NaOH + 3NaClO＝2 Na2FeO4+ 5H2O + 9 NaCl。
（4）①实验室配制500 mL该浓度的溶液需NaOH的质量是16mol/L×0.5L×40g/mol＝320g。配制过程所需玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管。
②电解池中阳极失去电子，则根据装置图可知阳极是铁电极，铁失去电子转化为高碳酸盐，阳极反应式为Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O；由于水电离的H+在阴极放电：2H++2e－＝H2↑，c(OH-)增大，Na+通过阳离子交换膜进入阴极区，使阴极区c(NaOH)增大，故氢氧化钠可以循环使用。
考点：考查高碳酸盐的性质以及制备
本题难度：困难
2、选择题 如下图所示：pH=a的某电解质溶液，通直流电一段时间后，溶液的pH<a，则该电解质可能是
[???? ]
A．NaCl
B．CuSO4
C．NaOH
D．K2SO4
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 如图，X和Y均为石墨电极。 
（1）若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为__________________________；电解过程中____________极(填“阴”或“阳”)附近会出现红色。
（2）若电解液为500 mL含A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g。
①电解后溶液的pH为____________；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的___________(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)
②Y电极产生气体的体积为____________L。
③请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是____________；并设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：__________________________________。
参考答案：（1）2Cl-+2H2O本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 下列关于铜电极的叙述不正确的是[???? ]
A．铜锌原电池中铜是正极
B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极
C．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
D．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、简答题 用菱锰矿（MnCO3）常含有Fe2O3、FeO、HgCO3·2HgO等杂质，工业常用菱锰矿制取锰，工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）向粗液1中加入的水最后需要 方法才能达到技术要求。
（2）流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气，该方法的原理是 。
（3）净化剂主要成分为(NH4)2S，粗液2中发生主要反应的离子方程式为 。
（4）写出阳极的电极反应式 。说明电解液循环的原因 。
（5）写出铝热法炼锰的化学方程式 。
参考答案：（1）蒸馏
（2）空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不
本题解析：（1）向粗液1中加入的水最后需要蒸馏达到浓缩的目的，使溶质的浓度增大。
（2）流程中用的空气是用膜分离法制备的富氧空气，其原理为空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同，故答案为：空气中的氧气和氮气透过分离膜的能力不同；
（3）粗液2中发生主要反应的离子方程式为Hg2++S2-=HgS↓；
（4）净液主要含硫酸锰，电解时锰离子放电生成二氧化锰，则阳极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；电解液循环利用是因回收未反应的Mn2+，提高二氧化锰的产率。
（5）铝热法炼锰的化学方程式为3MnO2+4Al
2Al2O3+3Mn。
本题难度：一般