某学生利用图所示实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。
按照实验步骤依次回答下列问题:
(1)导线中电子流向为____________(用a、b表示)。
(2)写出装置中锌电极上的电极反应式:____________________________;
(3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g,则导线中转移的电子数目为________;(不许用“NA”表示)
(4)装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动
B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动
C.盐桥中的K+、Cl-都向右侧烧杯移动
D.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动
(5)若ZnSO4溶液中含有杂质Cu2+,会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填序号)。
A.NaOH B.Zn
C.Fe D.H2SO4
(本题共16分)下表为元素周期表的一部分,请用化学用语回答下列问题:
族 周期 |
IA |
0 |
||||||
1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
2 |
② |
③ |
④ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为____________________(用元素符号表示)。
(2)请用化学方程式表示非金属性:④>③_________________。
(3)表中①、③、④三种元素组成的常见化合物中能促进水的电离的是__________(用化学式回答,下同),能抑制水的电离的是___________。
(4)由表中元素①③④⑥⑨形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应:
X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_________________________。
(5)由④、⑤、⑧三中元素形成的两种盐溶液中,加入盐酸发生氧化还原反应的离子方程式是。
(本题共16分)某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阳离子 |
Al3+、Cu2+、Mg2+、NH4+、Na+ |
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl-、SO42- |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则原溶液中一定含有的离子是,一定不含有的离子是________________
(2)oa段发生反应的总离子方程式为、__________________
(3)若Y是NaOH溶液,则bc段反应的离子方程式为。
若不考虑离子的水解因素,忽略H+和OH—的影响,则原溶液中一定存在的离子的物质的量由多到少的顺序为 ______。
(4)若Y是NaOH溶液,要确定原溶液中所含的阴离子的种类,则必须要用到的试剂是__________。
(本题共16分) 某一反应体系中共有Pb3O4、NO、MnO2、Cr2O3、Cr(MnO4)2和Pb(N3)2(名称叠氮化铅,其中Pb为+2价)六种物质,已知Pb(N3)2是反应物之一,Cr2O3是产物之一。请回答下列问题:
(1)已知Cr的常见化合价为+2、+3、+6,Mn的常见化合价为+2、+4、+6、+7,则Cr(MnO4)2中Cr的化合价为 。
(2)1mol Pb(N3)2在反应中 (填“得到”或“失去”)mol
(3)NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。Cr(MnO4)2酸性溶液与NaNO2溶液能发生反应:
MnO4-+NO2-+ ═Mn2+ +NO3-+
请配平上述离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(4)现欲配制100 mL 0.5mol/L的KMnO4溶液。回答下列问题:
①通过计算,应称取KMnO4固体的质量为g。
②配制时,溶液转移步骤中玻璃捧的正确使用方法是________________________.
(5)某同学用上述配好的KMnO4溶液滴定未知浓度的NaNO2溶液:取20.00mL未知浓度的NaNO2溶液置于锥形瓶中,取上述配好的KMnO4溶液装入酸式滴定管中,滴定完成后消耗KMnO4溶液10.00mL,则NaNO2溶液的物质的量浓度为 __________________。
工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:
已知: Cu2O + 2H+=" Cu" + Cu2+ + H2O
沉淀物 |
Cu(OH)2 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀pH |
5.4 |
4.0 |
1.1 |
5.8 |
沉淀完全pH |
6.7 |
5.2 |
3.2 |
8.8 |
(1)反应I中如果Cu2O与 Fe2O3之间恰好完全反应,则发生反应的化学方程式为:__________________
(2)用NaClO调pH=x是此工艺流程中的最佳选择。
①选择NaClO的理由是:____________________________________________________
②生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,写出该反应的离子方程式为: ____________________
(3)测定pH=y的仪器是___________________
(4)如果某次测定pH=y的操作失误,将适量NaOH溶液滴加到0.02mol·L-1CuSO4溶液中,致使溶液中Cu2+浓度降至原来的百分之一,则溶液的pH为____。(已知常温下,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp=2×10-20)
(5)电解初期阳极的电极反应式为________________________________
(本题共16分)硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡
回答下列问题:
(1)锡元素原子的核电荷数为50,与碳元素属于同一主族,锡元素在周期表中的位置是。
(2)操作Ⅰ是。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因 __________。
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH② ______________________。
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是 _____________。
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是。
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑;
②加入过量的FeCl3溶液;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②中生成的Fe2+,发生的反应为:
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl ===6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.226 g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0 mL。锡粉中锡的质量分数是。