时间:2017-07-31 23:51:44
1、填空题 对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价, N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是 ,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为 。
(2)含乙酸钠和对氯酚()的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。
①B是电池的 极(填“正”或“负”);
②A极的电极反应式为 。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。
阳极的电极反应式为 。
简述浓缩室中得到浓乳酸的原理: 。
③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g?L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g?L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为 L。(乳酸的摩尔质量为90 g? mol-1)
参考答案:(1)①C和N的原子电子层数相同,核电荷数C小于N,最外层电子数C小于N,原子半径C大于N,得电子能力C弱于N
②2CN-+ 4H2O + O2 2HCO3-+ 2NH3
(2)①负;② Cl--OH + e- + H+ ="=="
-OH + Cl-
(3)①4OH--4e-="==" 2H2O+O2↑
②阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室;
A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室,H+ +A- ="==" HA,乳酸浓度增大。
③6.72
本题解析:(1)①C和N是第二周期元素的原子,它们的原子电子层数相同(同周期),但是核电荷数C小于N,所以原子半径C大于N,即吸引电子能力C弱于N,所以C、N形成的化合物共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3得出方程式为:2CN-+4H2O+O22HCO3-+2NH3。
(2)①原电池中氢离子的移动方向是从负极流向正极,所以B是电池的负极。
②A是正极,正极上发生得电子的还原反应:Cl--OH + e- + H+ ="=="
-OH + Cl-。
(3)①阳极上是阴离子氢氧根离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-
本题难度:困难
2、填空题 (8分)某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成产物的实验,当图中开关K闭合片刻后,试填空:
(1)电解饱和食盐水的离子方程式为?
(2)a为电源的?极(填“正”或“负”);D中收集的气体是?。
(3)C试管盛放?溶液。溶液中A电极附近的现象是??。
参考答案:(8分) ⑴2Cl—+2H2OCl2↑+H2↑+2OH—(2分)? ⑵负? H2(各1分)
?⑶淀粉碘化钾(或淀粉碘化钠等其他合理答案均可)(2分)有气泡产生,溶液由无色变为红色(2分)
本题解析:(1)惰性电极电解饱和食盐水生成物是氢氧化钠、氢气和氯气,所以反应的离子方程式是2Cl—+2H2OCl2↑+H2↑+2OH—。
(2)A电极生成的气体用向下排空气法收集,说明生成的气体是氢气,所以A电极是阴极,则a就是电源的负极。
(3)b是电源的正极,所以B电极就是阳极。则溶液中的氯离子在阳极放电生成氯气。氯气具有强氧化性,能使碘化钾氧化生成单质碘,据此可以鉴别。所以C试管中盛放的是淀粉碘化钾。A电极是氢离子放电,因此A电极周围溶液显碱性,所以溶液中A电极附近的现象是有气泡产生,溶液由无色变为红色。
点评:在判断电解产物时,首先判断阳极电极材料。如果是活性电极,则电极本身失去电子。如果是惰性电极,则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子,所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。
本题难度:一般
3、选择题 石墨作电极电解下列溶液,阴阳两极产生的气体体积比为2:1,且电解液pH增大的是
[? ]
A.KCl
B.NaOH
C.Na2SO4
D.H2SO4
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 【选修2化学与技术】(15分)
由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的 工艺流程示意图如下:
(1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右,黄铜矿与空气反应
生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主
要反应的化学方程式分别是 ??、
??,反射炉内生成炉渣的主要成分是?;
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%--50%。转炉中,将冰铜加
熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式分别是??、 ?;
(3)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_?_(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为?;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为?。
参考答案:
本题解析:(1)根据题目信息可知,发生的两个主要反应分别是:2CuFeS2+O2高温Cu2S+2FeS+SO2;2FeS+3O2高温2FeO+2SO2。炉渣的主要成分有Cu2S、FeS、FeO三种物质。(2)根据题目信息可写出所发生的化学方程式分别为:2Cu2S+3O2高温2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S高温6Cu+SO2。(3)在粗铜的精炼中,粗铜与电源正极相连作阳极,金属失去电子,变成阳离子进入溶液;精铜与电源负极相连,做负极。电极d上发生的电极反应式为:Cu2++2e-Cu。Au、Ag以单质形式存在电极C附近,Fe以Fe2+?形式存在d电极附近。^源@:&%中~教
【考点定位】 电化学,电极方程式的书写,化学方程式的书写
本题难度:一般
5、实验题 (12分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:
(1)溶液A的溶质是?;
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是?;
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用?;
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是?。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是?
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有?
④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,则处理10m3盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液?kg(溶液体积变化忽略不计)。
参考答案:(12分,除(1)和①每空1分外,其余每空2分)
(1)NaOH(1分)?(2)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)氯气与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。
(4)①Mg(OH)2 ?(1分)? ②2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl-+N2↑
③SO42-、Ca2+? ④1.76( NaClO具有强氧化性,可将Na2SO3氧化成Na2SO4,方程式为Na2SO3+NaClO=Na2SO4+NaCl。10m3盐水b中含NaClO的物质的量为,由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol=126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X,则有
,解得x=1760g,即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。)
本题解析:略
本题难度:简单