14.(14分)以石墨为电极,电解1L硫酸铜和氯化钠的混合溶液。其中硫酸铜与氯化钠的物质的量之和为0.2mol,硫酸铜的物质的量分数为x.(计算要有过程)
(1)若x=0.5,,当Cu2+在阴极恰好全部析出时,产生的气体是什么?其物质的量为多少?所得溶液的pH为多少?(电解前后溶液的体积不变,且不考虑产生的气体的溶解)
(2)电解一段时间后,阴极和阳极产生的气体的物质的量恰好相等.均为0.12mol.试求此时x的值。
13.(18分)氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。请回答下列各题:
(1)用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。已知,在常温下,10g H2完全转化为NH3,放出的热量为154kJ。
①请写出该反应的热化学方程式 。常温下,将1mol N2和3mol H2放入合成塔中,放出的热量 (填“大于”或“大于”或“小于”)92.4 kJ
②如果一个反应的△H-T△S<0,则该反应能够自发进行。已知该反应的△S=-198.2J·K-1·mol-1。请判断上述氨气的合成反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)Marnellos和Stoukides发明了电化学制备氨气方法,该方法用SCY陶瓷将阳极和阴极隔开,SCY陶瓷具有高质子导电性,其作用是传递H这种方法实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。已知阳极发生的电极反应为:H2→2H++2e-。则阴极的电极反应为 。
12.(20分)从含银、铜、金和铂的金属废料中提取金、银、铂的一种工艺如下:
根据以上工艺回答下列问题:
(1)电解时,以金属废料为阳极,纯铜为阴极,CuSO4溶液为电解液,写出电解反应的阳极方程式:
(2)写出步骤(4)的离子反应方程式:
;
(3)金和浓硝酸反应的化学方程式为:Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
但该反应的平衡常数很小,所以金和浓硝酸几乎不反应,但金却可以溶于王水,试简要解释之 。
(4)我们知道,稀盐酸与铜不反应。在稀盐酸中加入H2O2等氧化剂后,则可使铜顺利溶解。某同学未加入氧化剂,而是设计了一个实验装置,也能使铜溶于稀盐酸。请在方格中画出该装置:
(5)分别将等质量的铜片与分别等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈兰色,甲同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的,乙同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究甲乙两同学的说法谁更正确(简述实验方案和实验现象及由此得出的结论:
11.(18分)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液
Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为________ _(只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为_________。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL4.00 mol·L-1NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有________(填仪器名称)。
(3) 电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为1L,则 同样条件下收集的Cl2______(填“>”、“=”或“<”)1L,原因是__________。装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法是_____________。
10.下列反应的离子方程式正确的是
① 亚硫酸钠溶液中加入硝酸:SO32-+2H+=H2O+SO2↑
② 铜片跟浓硝酸反应:Cu + 2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O
③ 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全:
Ba2++2OH-+H++SO42-+NH4+=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O
④ 0.1molFeBr2中通入0.1mol Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2 +6Cl-
|
⑥ 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO 3-
⑦氨水吸收少量的二氧化硫:NH3·H2O + SO2 = NH4+ + HSO3-
⑧用两个铜片作电极电解盐酸:Cu + 2H+ H2↑+ Cu2+
⑨用石墨作电极电解AlCl3溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
⑩Na2O2加入到足量H218O中:2Na2O2+2H218O = 4Na++4OH-+18O2↑
A.①②③⑤⑧ B.②③⑥⑧ C.②③⑥⑧⑨ D.④⑤⑥⑦⑩
第ⅠⅠ卷(非选择题 共70分)
9.三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-,把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是( )
A.可用铁作阳极材料 B.1 mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了1 mol电子。
C.阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2↑ D.电解过程中阳极附近溶液的碱性减弱
8.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法错误的是( )
A.可加入硫酸以提高电解质的导电性 B放电时电池内部Li+向负极移动.
C.充电过程中,电池正极材料的质量减少 D.放电时电池正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO4
7.
用石墨电极电解AlCl3溶液时,下图所示的电解液变化曲线合理的是
A B C D
6.用惰性电极电解1 L足量KCl的溶液,若通过n mol电子的电量,则溶液的pH与n的关系是(设电解前后溶液的体积不变)
A.pH= lg n B.pH=-lg n C.pH=14+lgn D.pH=lgn-14
5.阿伏加德罗常数的值约为6.02×1023mol-1,下列叙述中错误的是
① 12.4g白磷晶体中含有的P-P键数是0.6×6.02×1023
② 电解精炼铜时转移了6.02×1023个电子,阳极溶解32 g铜
③ 7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中含有的阴离子数大于0.1×6.02×1023
④ 2mol SO2和1 mol O2混合在V2O5存在的条件下于密闭容器中加热反应后,容器内物质分子数大于2×6.02×1023
⑤ 2.9g 2CaSO4·H2O含有的结晶水分子数为0.02×6.02×1023(2CaSO4·H2O式量为290)
⑥ 含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2的分子数为0.1×6.02×1023
A.①②③④⑤ B.①③④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
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