(Ⅰ)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是____________ (填“原电池”或“电解池”)。
(2) 写出电极反应式: Pt极______ _ ;当甲中产生0.1 mol气体时,乙中析出铜的质量应为___________________;
(3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色___________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(Ⅱ)燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟O2(或空气)反应,将化学能转化为电能的装置。对于以强碱为电解质的CH4燃料电池,负极电极反应式为:
随着放电的进行,溶液的pH (填“变大”“变小”或“不变”)
(Ⅲ)由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种,可选用铜电极、铂电极进行电解实验。
(1)要使电解过程中溶质的组成和质量不变,而该稀溶液的浓度增大,又无浑浊,应以______为阳极电解________ 溶液,阳极电极反应式为____________________________ 。
(2)以铂作阳极电解 ________ 溶液时,溶液的碱性有明显增强,且溶液保澄清,电解的总反应式为 __________________________ 。
将一定质量的Mg和Al的混合物投入2.0 mol/L,250 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入一定浓度的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。回答下列问题:
(1)由图可知加入镁的物质的量是 _____________________。
(2)当加入NaOH溶液的体积小于20mL时发生的离子反应是__________,当加入NaOH溶液的体积大于200 mL时发生的离子反应是______________。
(3)NaOH溶液的物质的量浓度为______________________。
如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3,D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题:
(1)在A试管内发生反应的化学方程式是___________________。
(2)B装置的作用是__________________________________。
(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为_______________。
(4)双球干燥管内观察到的实验现象是__________________________
____________________________________________________________________。
上述实验现象说明________________________________________________________。
(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则双球干燥管内观察到的实验现象是_________。
Ⅰ、物质的分离和提纯有多种方法。物质分离、提纯方案的设计在科学研究和工业生产中占有十分重要的地位。工业上冶炼铝的原料是铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质为Fe2O3、SiO2等,已知SiO2是不溶于水的酸性氧化物,Fe2O3是不溶于水的碱性氧化物)。某研究小组设计的提纯Al2O3的方案如下:
(1)写出沉淀A的化学式:___________________________________________________。
(2)加入过量的NaOH溶液,过滤后的滤液中含有的溶质有________________________。
(3)写出由沉淀A—→Al2O3的化学方程式:________________________,通入过量CO2生成沉淀A时反应的离子方程式为_______________________________________________。
Ⅱ、按照要求回答下列问题:
A、B、C、D、E是常见化合物或单质,有如下转化关系 (略去条件和副产品)。
(1)若A为黄绿色气体单质,D、E为生活中常见的两种金属,其中E是一种红色光亮的物质。
① 写出向B的溶液中加入足量D的离子反应方程式_____________________________________。
②向①所得的溶液中加入NaOH溶液,并在空气中放置的现象是:_________________________,写出固体在空气中放置的化学反应方程式:__________________________________________。
(1)配平该反应并标出电子转移的方向和数目:KMnO4+HCl = MnCl2+ KCl+ Cl2↑+ H2O
(2)氧化剂是________________,氧化产物是__________________(填化学式)。
(3)若生成71 g Cl2消耗的HCl是___________________,被氧化的HCl是_______________。
(4)CS2(液体)能在O2中完全燃烧,生成CO2和SO2,若将0.1 mol CS2在1 mol O2中完全燃烧,所得混合气体在标准状况下所占的体积为__________L。
Ⅱ、(6分)(1)下列A. B. C. D 是中学常见的混合物分离或提纯的基本装置
请根据实验需要将A. B.C. D装置填入适当的空格中。
①分离汽油和氯化钠溶液____________________
②用自来水制取蒸馏水__________________
③除去粗盐溶液中悬浮的泥沙_______________________________
(2)检验Fe3+常用的试剂除碱外,还可以将KSCN溶液滴入待检测溶液中,其产生的现象是______
________________________,发生反应的离子方程式________________________________。
用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):
(1)滤渣a可用于制造
(2)请将MnO4-氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
若反应中转移了2mol电子,则消耗氧化剂的物质的量为 mol。
(3)已知生成氢氧化物沉淀的pH如下:
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
|
开始沉淀时 |
3.4 |
6.3 |
1.5 |
完全沉淀时 |
4.7 |
8.3 |
2.8 |
调节溶液pH约为3的目的是: 。
(4)取少量滤渣C于试管中,加入适量的双氧水,产生能使带火星小木条复燃的气体,说明滤渣C的主要成分是 。请写出加入MnSO4时所发生反应的离子方程式: 。
(5)A12(SO4)3·18H2O溶于水溶液呈酸性的原因: 。(用离子方程式表示)