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3.[Fe(CN)6]3-可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫,自身还原为[Fe(CN)6]4-.工业上常采用如图所示的电解装置,通电电解,然后通入H2S加以处理.下列说法不正确的是(  )
A.电解时阳极反应式为[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-
B.电解时阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-
C.当电解过程中有22.4L标准状况下的H2生成时,溶液中有32gS析出(溶解忽略不计)
D.整个过程中需要不断补充K4[Fe(CN)6]与KHCO3

分析 A、电解时阳极发生失电子的氧化反应,先将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,化合价升高;
B、阴极发生还原反应,电解质溶液中的阴极离子碳酸氢根离子,电离产生氢离子在阴极放电;
C、根据2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S=2Fe(CN)64-+2HCO3-+S和阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-,得到关系式为:H2↑~2CO32-~S根据计算求解;
D、因后来发生反应为2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S=2Fe(CN)64-+2HCO3-+S,所以整个过程中不需要不断补充硫化氢.

解答 解:A、电解时阳极发生失电子的氧化反应,先将[Fe(CN)6]4-转化为Fe(CN)6]3-,化合价升高,所以反应为:[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-,故A正确;
B、电解质溶液中的阴极离子碳酸氢根离子,电离产生氢离子在阴极放电,所以电极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-,故B正确;
C、根据2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S=2Fe(CN)64-+2HCO3-+S和阴极反应式为2HCO3-+2 e-═H2↑+2CO32-,得到关系式为:H2↑~2CO32-~S,所以22.4L标准状况下的H2生成时,溶液中有32gS析出,故C正确;
D、因后来发生反应为2Fe(CN)63-+2CO32-+H2S=2Fe(CN)64-+2HCO3-+S,所以整个过程中需要不断补充硫化氢,故D错误;
故选D.

点评 本题主要考查了利用电解原理来判断电极方程式、转移电子数等,难度不大,抓住电解的原理分析阴阳极的反应是解题的根本.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.钢铁是最重要、用量最大的金属材料之一.完成下列计算:
(1)生产1吨含铁96%的生铁,至少需要氧化铁含量70%的赤铁矿(杂质不含铁)1.96吨.(计算结果保留2位小数)
(2)工业炼铁用一氧化碳还原氧化铁时会发生如下一系列反应:
3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO→3FeO+CO2 FeO+CO→Fe+CO2
某次实验中,用CO还原4.80g氧化铁,当固体质量变成4.56g时,测得此固体中只存在2种氧化物.通过计算确定此固体可能的成分和它们的物质的量之比.
(3)为了测定某碳素钢(假设只含铁和碳)的含碳量,将10.000g钢样完全溶解于过量的热浓硝酸中,产生了0.300mol气体(假设气体全部逸出,N2O4已折算为NO2).气体用50.00mL 12.00mol/L的NaOH溶液完全吸收后,只生成两种盐,溶液蒸干后得到不含结晶水的固体32.664g.计算:
(1)钢样的含碳量.
(2)参加反应的硝酸的物质的量.

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14.Mn(OH)2常用作油漆催干剂.向MnSO4溶液加入NaOH溶液,待沉淀完全后,过滤,洗涤,烘干即可制得Mn(OH)2
(1)已知:常温下Mn(OH)2的Ksp=1.0×10-15.如果要使溶液中Mn2+沉淀完全,则应该保持溶液中c(OH-)≥1×10-5mol•L-1[当c(Mn2+)≤10-5mol/L时,即可认为溶液中Mn2+沉淀完全].
(2)Mn(OH)2还可以通过MnO2与二氧化硫气体充分接触,再与石灰乳反应制得,写出该反应的总的化学方程式MnO2+SO2+Ca(OH)2=Mn(OH)2+CaSO4
(3)一种含Mn2+的结晶水合物组成为AxMnyBz•mH2O(A表示一种阳离子,B表示一种阴离子).现称取39.10g晶体配成100mL溶液X,取20mL溶液X,向其中加入足量的氢氧化钠溶液,加热,得到896mL气体(标准状况);另取20mL溶液X,向其中加入盐酸,无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤,洗涤,烘干,得到固体9.32g.
①A、B的离子符号分别为NH4+、SO42-
②通过计算确定该结晶水合物的化学式(写出计算过程).

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11.下列有关说法错误的是(  )
A.在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3
B.等物质的量的NaClO、NaHCO3的混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-
C.0.01mol•L-1NaOH溶液与等体积pH=2的醋酸溶液混合后的溶液中:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-
D.醋酸钠、盐酸两溶液混合后呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COOH)

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18.化学与科技、生产、生活密切相关.下列说法正确的是(  )
A.气象环境报告中的“PM2.5”是一种新分子的描述
B.采取“静电除尘”、“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”等方法,可提高空气质量、
C.“玉兔号”月球车太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
D.
如图为雾霾的主要成分示意图,SO2和NxOy都属于酸性氧化物

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8.某溶液中含有NH4+,Fe2+,Al3+,SO42-,Cl-五种离子,若向其中加入过量的Na2O2,微热并搅拌,再通入过量的HI气体,充分反应后,最后加入足量稀硝酸酸化的硝酸钡溶液,则下列叙述不正确的是(  )
A.Al3+先形成沉淀后溶解,后来再形成沉淀接着又沉淀溶解
B.反应后,溶液中NH4+,Fe2+,SO42-的物质的量减少,而Al3+、Cl-的物质的量不变
C.Fe2+先被氧化并形成沉淀,后来沉淀溶解并被还原为Fe2+,最后又被氧化
D.该实验中共有两种气体生成

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15.查尔酮类化合物是黄酮类药物的主要合成中间体.
(1)下列查尔酮类化合物I的说法正确的是AB.

A.加入溴的四氯化碳溶液,溶液褪色
B.可发生加成或取代反应
C.不与NaOH溶液发生反应
D.加入新制的氢氧化铜有红色沉淀生成
(2)反应①是制取查尔酮类化合物的一种方法:

化合物Ⅲ的分子式是C15H12O,1mol化合物III最多能与8mol H2发生加成反应.
(3)化合物Ⅱ可由化合物IV(分子式:C8H10O)在Cu催化氧化下制得,则化合物IV的结构简式为,化合物IV的一种同分异构体V为芳香族化合物,其核磁共振氢谱上有四组峰,峰面积之比为为1:1:2:6,则V的结构简式为(任写一种).
(4)聚合物是一种高分子材料,请利用类似反应①方法,用丙烯和丙醛为有机物原料合成该聚合物的单体.合成过程中涉及的反应方程式为

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12.氨的合成是最重要的化工生产之一.
Ⅰ.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
①用焦炭跟水反应:C(s)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CO(g)+H2(g);
②用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g)$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$ CO(g)+3H2(g)
已知有关反应的能量变化如图1,且方法②的反应为吸热反应,则方法②中反应的△H=+(a+3b-c) kJ/moL.

Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+N2(g)$\frac{\underline{\;高温、高压\;}}{催化剂}$ 2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器
反应物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N22mol NH3
达到平衡的时间(min)        t58
平衡时N2的浓度(mol•L-1c13c2
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是c
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2    
b.v(N2=3v(H2
c.容器内压强保持不变                         
d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t>5min,表中c1>c2.(填“>”、“<”或“=”)
(3)用氨合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(s)+H2O(g).工业生产时,原料气带有水蒸气.图2表示CO2的转化率与氨碳比$\frac{n(N{H}_{3})}{n(C{O}_{2})}$、水碳比$\frac{n({H}_{2}O)}{n(C{O}_{2})}$的变化关系.
①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是Ⅲ.
②测得B点氨的转化率为30%,则x1=4.
Ⅲ.有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图3所示.
电池正极的电极反应式是N2+8H++6e-=2NH4+,A是氯化铵.

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13.短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物.常温下,Z的单质能溶于X的最高价氧化物水化物的稀溶液,不溶于其浓溶液.下列说法正确的是(  )
A.元素Y的最高正化合价为+6B.简单离子半径的大小顺序:X>Y>Z
C.简单气态氢化物的稳定性:X>YD.元素X和Y能形成离子化合物

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