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2.依据氧化还原反应2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示:
请回答下列问题:
(1)外电路中的电子是从Cu 电极流向Ag电极.
(2)银电极发生的电极反应为Ag++e-=Ag;
X电极上发生的电极反应为Cu-2e═Cu2+
(3)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2.电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2↑.请回答下列问题:
写出电池的负极发生的电极反应为Li-e-═Li+;电池正极发生的电极反应为2SOCl2+4e-═4Cl-+S+SO2↑.

分析 (1)(2)根据反应“2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)”分析,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,电极反应为Cu-2e-=Cu2+,则正极为活泼性较Cu弱的Ag,Ag+在正极上得电子被还原,电极反应为Ag++e=Ag,电解质溶液为AgNO3 ,原电池中,电子从负极经外电路流向正极;
(3)分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂,SOCl2为氧化剂,负极材料为Li(还原剂),发生氧化反应,正极SOCl2得电子发生还原反应,据此分析.

解答 解:(1)由反应“2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)”可知,在反应中,Cu被氧化,失电子,应为原电池的负极,Ag+在正极上得电子被还原,电解质溶液为AgNO3 ,Ag为正极,电子从负极经外电路流向正极,即从Cu流向Ag;
故答案为:Cu;Ag;
(2)正极为活泼性较Cu弱的Ag,Ag+在正极上得电子被还原,电极反应为Ag++e=Ag,Cu被氧化,失电子,Cu为负极,负极反应为Cu-2e═Cu2+
故答案为:Ag++e-=Ag; Cu-2e-=Cu2+
(3)分析反应的化合价变化,可得Li为还原剂,SOCl2为氧化剂,负极材料为Li(还原剂),发生氧化反应,其电极反应式为:Li-e-═Li+
正极发生还原反应,SOCl2在正极得电子生成氯离子、S和SO2,其电极反应式为:2SOCl2+4e-═4Cl-+S+SO2↑,
故答案为:Li-e-═Li+;2SOCl2+4e-═4Cl-+S+SO2↑.

点评 本题考查了原电池原理的分析判断,主要是电极的判断和电极反应式的分析应用,熟练掌握原电池的原理是解题的关键,题目难度中等,侧重于考查学生的应用能力和分析能力.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.明矾石的主要成分是K2SO4•Al2(SO43•2Al2O3•6H2O,还含有杂质Fe2O3.利用明矾石来制取纯净的Al2O3、K2FeO4和H2SO4的工艺流程如图所示.

请回答下列问题:
(1)焙烧炉中发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Al2O3+6SO2↑+3O2↑,若生成102gAl2O3,转移的电子数目为3.612×1024或6NA
(2)生成沉淀I的离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,沉淀II的化学式为Fe(OH)3
(3)溶液经加硫酸调节pH后,过滤,洗涤,可得沉淀I,证明沉淀I已洗涤干净的实验操作和现象是取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加BaCl2溶液,若无色白色沉淀生成,则已洗干净.
(4)写出Cl2将沉淀Ⅱ氧化为K2FeO4的化学方程式:2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O.
(5)从滤液中得到K2SO4晶体的方法是蒸发结晶.
(6)K2FeO4也可以铁为电极,通过电解浓的KOH溶液来制取,写出电解法制取K2FeO4的阳极反应式:Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.锆(40Zr)是现代工业的重要金属原料,具有良好的可塑性,抗蚀性能超过钛.以锆英石(主要成分是ZrSiO4,还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆及其化合物的流程如图所示:

(1)ZrSiO4中锆元素的价态是+4,SiCl4的电子式为
(2)上述流程中,高温气化存在多个反应,若不考虑反应中的损失,则分馏后得到的SiCl4质量通常比由纯ZrSiO4发生的反应得到的SiCl4质量大,原因是因为杂质中的SiO2也通过反应产生了SiCl4
(3)高温气化后的固体残渣除碳(C)外,还有Al2O3和FeCl3,加水浸取得氯化铁溶液,过滤,从滤渣中分离出碳和Al2O3两种固体的方法是加碱浸取过滤得到C,再向滤液中通入足量CO2,过滤后将固体加热得到氧化铝.(或加酸浸取过滤得到C,再向滤液中加氨水,过滤后将固体加热得到氧化铝).
(4)写出上述流程中ZrCl4与水反应的化学方程式:ZrCl4+9H2O═ZrOCl2•8H2O+2HCl.
(5)某燃料电池是以C2H4作为燃料气,另一极通入氧气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-,则负极上发生的反应式为C2H4+6O2--12e-═2CO2+2H2O.用该电池电解硫酸铜溶液一段时间后,需向溶液中加入4.44g Cu2(OH)2CO3使溶液复原.则这段时间内电路中转移的电子物质的量为0.12mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列实验装置图及关于用途的描述,正确的是(  )
A.
如图装置:用于制取并收集乙酸乙酯
B.
如图装置:用于分离两种沸点不同的物质
C.
如图装置:收集氨气时,从a口进气b口排气
D.
如图装置:可用来快速制取氨气

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等.
(1)新制的绿矾(FeSO4•7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:4FeSO4•7H2O+O2=4Fe(OH)SO4+26H2O.
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃.
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”.
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物.试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在 (选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是防止产生倒吸.
②装置Ⅲ中的试剂可以是 (选填序号,下同),现象是,则证明气体产物中含有SO3;装置Ⅳ中的试剂可以是B、E.
A.2mol/LNa2CO3溶液          B.品红溶液             C.0.5mol/L BaCl2溶液          D.0.5mol/LBa(NO32          E.0.01mol/L KMnO4溶液    F.淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O.
④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如下实验:
操作步骤预期实验现象预期实验结论
向其中一份溶液中加入KSCN溶液(或硫氰化钾溶液)溶液变成血红色固体中含有Fe2O3
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀固体中含有FeO
⑤若用22.8g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2g固体,其中Fe2O3的质量分数=35.7%(精确到0.1%)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.稀土是我国战略性资源.氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料.关于氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种,其中一种提取铈的工艺流程如下:

请回答下列问题
(1)为增大反应速率,提高原料的利用率,焙烧前可将矿石粉碎成细颗粒处理.
(2)焙烧过程中产生的SO3尾气常采用喷淋法净化,再用石灰乳中和;操作I中滤渣的主要成分是CaF2、CaSO4
(3)操作II若在实验室中进行,需要的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯、玻璃棒等;所用萃取剂HT需具备的条件是①②③.
①HT不溶于水,也不和水反应
②Ce3+不和萃取剂HT发生反应
③Ce3+在萃取剂HT中溶解度大于水
④萃取剂HT的密度一定大于水
(4)已知有机物HT能将Ce3+从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:2Ce3+ (水层)+6HT(有机层)?2CeT3(有机层)+6H+(水层)
从平衡角度解释:向CeT3 (有机层)加入稀硫酸获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是混合液中加入H2SO4使c(H+)增大,平衡向形成Ge3+水溶液方向移动.
(5)常温下,含Ce3+溶液加碱调至pH=8时,c(Ce3+)=b mol•L-1,已知Ce(OH)3的溶度积=a,则a和b的关系是a=10-18b.
(6)写出Ce(OH)3悬浊液通入氧气得到产品的化学方程式:4Ce(OH)3+O2+2H2O=4Ce(OH)4
(7)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.545g,加硫酸溶解后,用0.100 0mol•L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液.该产品中Ce(OH)4的质量分数为95%[Ce(OH)4的相对分子质量为208,结果保留两位有效数字].

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列仪器和装置,用橡胶管经过简单连接,可制备收集多种不同的气体(暂不考虑尾气吸收).关于这些装置的连接,下列说法正确的是(  )
A.加热浓硫酸和乙醇的混合物至170℃制备收集C2H4:连接a→d→f
B.制备收集NO2:连接a→c→f
C.制备收集Cl2:连接a→d→e
D.制备收集NH3:连接b→d→e

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.2015年8月12日,天津滨海新区发生剧烈爆炸,造成多人死亡.据调查,瑞海公司出口量较大的危险品有NaCN、NaSCN、KClO3、Na、NaNO2等,使得现场营救工作困难重重,环境污染严重.NaCN常用于金银等贵重金属提炼和电镀等.
(1)NaCN中C元素的化合价为+2,工业上将金属钠和石油焦(主要成分为C)按一定比例加入反应器中,加热条件下通入氨气制备氰化钠.请写出化学方程式2Na+2C+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaCN+3H2↑.
(2)金的提炼和电镀工艺流程如下:

①在浸取工艺中,研究人员发现若在操作Ⅰ中使用5%H2O2溶液代替空气可提高浸取率,请说明理由H2O2溶液为液态,与矿石混合更均匀,接触面积大,氧化充分.
若改用I2-NaI溶液进行浸取,将会得到含[AuI2]-溶液,采用电解法提炼金原理如上图,电解方程式为:2AuI2-═I3-+I-+2Au,则阳极电极反应式为3 I--2e-=I3-;交换膜为阴离子交换膜(填“阴”或“阳”)
②反应Ⅲ属于置换反应,请写出离子反应式Zn+2[Au(CN)2]-═[Zn(CN)4]2-+2Au.
(3)世界卫生组织规定饮用水中CN-限值为0.07mg/L.已知:Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-; 爆炸发生后,工作人员取附近居民区饮用水样品各10.00mL,进行三次测定CN-含量,平均消耗2×10-5mol/LAgNO3标准溶液12.50mL.由数据分析可知,该饮用水样品中CN-含量为1.3mg/L,则该饮用水中氰含量是(填“是”或“否”)超标.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

12.某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究(图中a、b、c均为止水夹)

(1)在进行气体制备时,应先检验装置的气密性.将A装置末端导管密封后,在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水,然后打开分液漏斗开关,水不能顺利流下,则气密性良好或打开分液漏斗开关水不能持续滴下或分液漏斗中液面长期保持不变,则证明A装置的气密性良好.
(2)用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置B作为发生装置(填所选装置的序号字母),夹紧止水夹后反应会慢慢停止下来,请描述原因试管中气压增大,将溶液压回长颈漏斗中,使固液分离而停止.
(3)某同学利用上述装置设计实验证明Cl2氧化性强于Br2
①选用的装置连接顺序为:A→C→E(填所选装置的序号字母);
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为b、c、e(填试剂的序号字母);
a.浓硫酸    b.浓盐酸      c.二氧化锰      d.氯化钠      e.溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl2氧化性强于Br2的实验现象是C中溶液的颜色变为(橙)黄色;
(4)另一同学将B、D、E装置连接后,在B装置中加入铜片和浓硝酸制取NO2,然后进行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象:
①B装置发生反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应关闭止水夹a、b,打开止水夹c(填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”),然后再适当加热乙,实验现象为烧杯中的水进入试管中,试管中气体颜色变浅.

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