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3.(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料.FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应为FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-,该电池总反应的离子方程式为3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
(2)铝电池性能优越,Al-AgO电池可用作水下动力电源,其原理如图所示,该电池反应的化学方程式为2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O.

分析 (1)FeCl3与KClO在强碱性条件下发生氧化还原反应生成高铁酸钾、氯化钾、和水,结合得失电子守恒写出方程式;
K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,负极为锌失电子发生氧化反应;依据产物和电子守恒写出正极反应:FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe(OH)3+5OHˉ;有正极反应和负极反应合并得到电池反应;
(2)碱性条件下,Al失电子被氧化,电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,AgO得电子被还原,应为原电池的正极,电极反应式为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,据此判断.

解答 解:(1)用FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
原电池的负极发生氧化反应,正极电极反应式为:①FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;负极电极反应为:②Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;依据电极反应的电子守恒,①×2+②×3合并得到电池反应为:3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
故答案为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;FeO42-+3eˉ+4H2O=Fe(OH)3+5OH-;3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-
(2)碱性条件下,Al失电子被氧化,电极反应为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O,AgO得电子被还原,应为原电池的正极,电极反应式为AgO+2e-+H2O=Ag+2OH-,则该电池反应的化学方程式为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O;
故答案为:2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO2+3Ag+H2O.

点评 本题考查了氧化还原反应、原电池的工作原理的应用、电极反应式的书写等,题目难度中等,熟悉氧化还原反应的规律、原电池的工作原理是解题关键,注意培养阅读材料获取信息的能力.

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.苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一.下面是它的一种实验室合成路线:

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇.
回答下列问题:
(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸.配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸.
(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130℃继续反应.在装置中,仪器b的作用是滴加苯乙腈;仪器c的名称是球形冷凝管,其作用是回流(或使气化的反应液冷凝).
反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品.加入冷水的目的是便于苯乙酸析出.下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE(填标号).
A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶,最终得到40g纯品,则苯乙酸的产率是95%(保留3位有效数字).
(4)用CuCl2•2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现.
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

14.选择下列物质中合适的序号填空:①液氨②氨水③盐酸④醋酸⑤硫酸银⑥碳酸氢钠⑦二氧化氮⑧二氧化碳⑨醋酸铵⑩葡萄糖
(1)属于强电解质的是⑤⑥⑨;(2)属于弱电解质的是④;
(3)属于非电解质的是①⑦⑧⑩;(4)属于酸性氧化物的是⑧;
(5)属于酸式盐的是⑥;(6)属于分散系的是②③.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列常用化学品标志所涉及的物质中,一定能发生氧化还原反应的是(  )
 A B C D
    
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究ClO3-和I-的反应规律.实验操作及现象如表:
实验及试剂编号无色NaClO3
溶液用量
试管中
溶液颜色
淀粉KI
试纸颜色
 10.05 mL浅黄色无色
20.20 mL深黄色无色
30.25 mL浅黄色蓝色
40.30 mL无色蓝色
(1)取实验2后的溶液,进行如图实验:

经检验,上述白色沉淀是AgCl.写出加入0.20mL NaClO3后,溶液中ClO3-和I-发生反应的离子方程式:ClO3-+6I-+6H+═Cl-+3I2+3H2O.
(2)查阅资料:一定条件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-
作出假设:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)
中的反应产物继续反应,同时生成Cl2
进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行如图实验,进一步佐证其中含有IO3-

其中试剂X可以是c(填字母序号).
a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液
②有同学提出,仅通过湿润淀粉KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2,便补充了如下实验:将实验4中的湿润淀粉KI试纸替换为湿润的淀粉试纸,再滴加0.30mL 1.33mol•L-1NaClO3溶液后,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化.进行以上对比实验的目的是排除易升华的I2对湿润淀粉KI试纸检验Cl2的干扰,进一步佐证实验4中生成了Cl2.获得结论:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是2ClO3-+I2═Cl2↑+2IO3-(用离子方程式表示).
(3)小组同学继续实验,通过改变实验4中硫酸溶液的用量,获得如表实验结果:
编号6.0 mol•L-1 H2SO4溶液用量试管中溶液颜色淀粉KI试纸颜色
50.25 mL浅黄色无色
60.85 mL无色蓝色
①对比实验4和5,可以获得的结论是ClO3-和I-的反应规律与H+(或H2SO4)的用量有关.
②用离子方程式解释实验6的现象:6ClO3-+5I-+6H+═3Cl2↑+5IO3-+3H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列说法不正确的是(  )
A.中和反应的反应热测定需用温度计测量温度二次,分别为反应的起始温度和最高温度
B.用试纸检验气体时,可先把试纸用蒸馏水润湿,粘在玻璃棒一端,用玻璃棒把试纸放到盛待测气体的容器口附近
C.用剩的药品能否放回原瓶,应视具体情况而定
D.将铂丝放在盐酸中洗涤并灼烧为无色后,再蘸取待测物进行焰色反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 L的CCl4中C-Cl键数为为4NA
B.常温下,1 L 0.1mol•L-1的NH4NO3溶液中氮原子数为0.2 NA
C.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为6 NA
D.0.1mol乙酸与0.1mol乙醇反应生成乙酸乙酯的分子数为0.1NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.高锰酸钾是中学常用的试剂,工业上可用软锰矿制备高锰酸钾流程如图.

(1)铋酸钠(不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋的还原产物为Bi3+,Mn的氧化产物为+7价),写出反应的离子方程式2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O.
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂.其消毒原理与下列物质相同的是AB(填代号).
a.84消毒液(NaClO溶液)b.双氧水    c.苯酚   d.75%酒精
(3)理论上(不考虑物质循环与制备过程中的损失)1mol MnO2可制得$\frac{2}{3}$mol KMnO4
(4)该生产中需要纯净的CO2气体,为了便于控制反应,在实验室所用气体发生装置最好是C(选填代号).写出应用该装置制取CO2的离子方程式CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.

(5)操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解度(填性质)上的差异,采用浓缩结晶(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体.
(6)上述流程中可以循环使用的物质有MnO2、KOH(写化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

3.一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3•CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面,锂混杂于其中,从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图:

(1)过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑.
(2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)4Co2O3•CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O.在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境.
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑.
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请写出在过程Ⅳ中起的作用是调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3
(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是BD(填序号).
A、c(Na+)=2c(CO32-
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
C、c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+
D、c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.如图是粉红色的CoCl2•6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是CoCl2•2H2O.

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