【答案】(1)
(2)H2O2
(3)2NH4+ + SO42 + Ba2+ + 2OH
-
-
BaSO4↓ + 2NH3↑+ 2H2O
【解析】Q与W可以按照原子个数比4∶1形成化合物甲,且甲分子中含有10个电子。甲是CH4,依据Q、W、X、Y、Z原子序数依次增大,所以Q为H,W为C。 Q与X形成化合物乙,乙可与Z的最高价氧化物的水化物按照物质的量之比2∶1反应形成盐丙。X为N,Y为O,Z为S。
15.(14分)铅及其化合物工业生产及日常生活具有非常广泛的用途。 (1)瓦纽科夫法熔炼铅,其相关反应的热化学方程式如下: 2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g) ΔH= a kJ/mol
-1
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g) ΔH= b kJ·mol
-1
PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g) ΔH= c kJ·mol
-1
反应3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH=kJ ·mol(用含a,b ,c的代数式表示)。 (2)还原法炼铅,包含反应PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO2(g) ΔH,该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表 温度 lgK 300 6.17 727 2.87 1227 1.24 ①该还原反应的△H0(选填:“>”“<”“=”)。 ②当IgK=1且起始时只通入CO(PbO足量),达平衡时,混合气体中CO的体积分数为。 (3)引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO4热电池,其装置如图所示,该电池正极的电极反应式为 。
(4)PbI2:可用于人工降雨。取一定量的PbI2固体,用蒸馏水配制成t℃饱和溶液,准确移
+++-取25.00mLPbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH(发生:2RH+PbI2=R2Pb+2H+2I),用
250ml洁净的锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图)。加入酚酞指示剂,用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定,当达到滴定终点时,用去氢氧化钠溶液20.00mL。可计算出t℃时PbI2 Ksp为。
(5)铅易造成环境污染,水溶液中的铅存在形态主要有6种,它们与pH关系如图所示,含铅废水用活性炭进行处理,铅的去除率与pH关系如图所示。
5
①常温下,pH=11→13时,铅形态间转化的离子方程式为。
②用活性炭处理,铅的去除率较高时,铅主要应该处于(填铅的一种形态的化学式)形态。 【答案】(1)2a+2b-3c (2)①<; ②9.09%
-2-2+-
(3)PbSO4 + 2e= SO4+ Pb(或PbSO4 +Ca+ 2e= CaSO4+ Pb)
-9
(4)4×10
--2+
(5)①Pb(OH)2 + OH Pb(OH)3 ②Pb 【解析】 试题分析:(1)依据盖斯定律,将前两式分别乘2,减去最后一式乘3,即可得所求反应的?H。(2)①lgK与K为增函数关系,从表中数据知,温度越高,K越小,说明正反应放热。②lgK=1,得K=10。设开始时通入CO为amol/L,达平衡时转化了x mol/L,则平衡时,CO为(x-a)mol/L,CO2为x mol/L,由K=
c(CO2)xx==10,解得=9.09%。(3)由电池
ac(CO)a?x的装置图分析知,Ca作为负极,失去电子。则另一极为正极,得电子,化合价降低,即由
-+
PbSO4转化为Pb。(4)滴定过程中消耗的OH,即为阳离子交换出来的H,n(H+-3++-3-3+-
)=0.0025×20×10,c(H)=n(H)/25×10=2×10 mol/L,而C(H)=C(I),由PbI2的化
2+--32+2--3-32-9
学式知,C(Pb)= C(I)/2=10 mol/L,Ksp(PbI2)=c(Pb)c(I)= 10×(2×10)=4×10。
--
(5)从左图分析,当pH由11变到13时,是Pb(OH)2向Pb(OH)3转化,结合一个OH。从
2
右图看,铅的去除率最高时,pH大约为6.5左右,对比左图知,在pH=6.5时,铅主要以Pb+
存在。
考点:化学反应速率与化学平衡、电解质溶液、中和滴定(氧化还原滴定)
3+2-16.某化学研究性学习小组探究Fe和SO3之间发生的反应。
(1)取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。无气泡产生,无沉...淀生成。这种红褐色液体是___________________。
(2)除了观察到以上的现象外,有成员提出了另一种可能:发生氧化还原反应。反应的离子方程式为 。
研究性学习小组设计了两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整:
2+
方案一:检验溶液中含有Fe证明发生了氧化还原反应
方案二:检验溶液中含有 证明发生了氧化还原反应
+
实验用品:0.1mol/L BaCl2、3mol/L盐酸、0.1mol/LKMnO4(H)、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI;试管若干、胶头滴管若干
6
Ⅰ预处理:将(1)中获得的混合物放在如图装置中处理足够时间。
(1)中获得 的混合物 半透膜 蒸馏水
Ⅱ检验过程 操 作 基于方案一: 基于方案二: 现象及结论
3+2-2+2-+ 2-【答案】(1)Fe(OH)3胶体 (2)2Fe+SO3+H2O=2Fe+SO4+2H(3)SO4 操作 现象及结论 基于方案一:取少量烧杯中的溶液于试管中,溶液开始不变色,加入氯水后变红色,证明2+滴加20℅KSCN溶液,再加入适量氯水。 溶液含有Fe 基于方案二:取少量烧杯中的溶液于试管中,溶液加盐酸时产生刺激性气体,当加入2-加入足量3mol/L的盐酸,再滴加0.1mol/L BaCl2有白色沉淀生成,证明含有SO4 BaCl2溶液。 【解析】 试题分析:(1)FeCl3是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性; Na2SO3是强碱弱酸盐水解使溶液显碱性。当二者混合时,对彼此的水解起到了促进作用,所以产生了红褐色的氢氧化铁胶体。(2)如果二者混合发生氧化还原反应,则反应的两种方程式是:3+2-2+2-+3+2+2-2Fe+SO3+H2O=2Fe+SO4+2H。在该反应中氧化剂Fe生成还原产物Fe;还原剂SO3氧化
2-2+
为氧化产物SO4。所以证明发生了氧化还原反应可以通过检验溶液中含有Fe或检验溶液中
2-3+2+
含有SO4。方案一:利用Fe遇到SCN-产生血红色溶液,而Fe遇到SCN-不会发生反应,2+3+2+
Fe遇到氯水被氧化为Fe后产生血红色溶液。来检验溶液中含有Fe。方案二:向溶液中
2-加入足量3mol/L的盐酸使SO3转化为SO2气体溢出,再滴加0.1mol/L BaCl2溶液,若产生
2-白色沉淀,就证明含有SO4。
3+2-考点:考查Fe和SO3之间发生的反应的原理。
17.取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料,如图所示。
试管①放入一根铁钉,再注入蒸馏水,使铁钉和空气及水接触;
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂),再放入铁钉,用棉花团堵住试管口,使铁钉和干燥空气接触;
7
试管③先放入一根铁钉,趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉,再加上一层植物油,使铁钉不能跟空气接触;
试管④中放入铁钉注入食盐水,使铁钉和空气及食盐水接触;[来源:学§科§网Z§X§X§K]
试管⑤放入相连的铁钉和锌片,注入自来水,浸没铁钉和锌片; 试管⑥放入相连的铁钉和铜丝,注入自来水,浸没铁钉和铜丝。 把6支试管放在试管架上,几天后观察铁钉被腐蚀的情况。 (1)上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是____ (填试管序号);在电化学腐蚀中,负极反应是__________。
(2)从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是___________。 (3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是_______(答两种方法)。
-2+
【答案】(1)①④⑥ Fe-2e=Fe
(2)水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在
(3)在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极保护法(答出其中两种即可) 【解析】
试题分析:(1)①铁钉与水、空气接触可形成原电池,发生电化学腐蚀;②、③两个试管不具备构成原电池的条件,不能发生电化学腐蚀;④铁钉与食盐水、空气接触可形成原电池,发生电化学腐蚀;⑤尽管具备构成原电池的条件,但锌比铁活泼,在原电池中作负极,使铁成为正极,铁未被腐蚀;⑥铁的活泼性大于铜,铁作原电池的负极,发生电化学腐蚀;则发
-2+
生了电化学腐蚀的是①④⑥;在电化学腐蚀中,负极反应是Fe-2e=Fe; (2)从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀需形成原电池,铁做负极,条件是水、空气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在;
(3)利用原电池原理,电解池原理,加保护层的方法都可防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是在表面涂上油漆、搪瓷、沥青等或镀上不易生锈的合金或牺牲阳极保护法。 考点:化学试剂的保存、鉴别
18.某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验。
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体,写出该反应的化学方程式:________
(2)分别将SO2气体通入下列溶液中,请回答下列问题: ①少量SO2通入紫色石蕊试液,现象是________。
②SO2通入氯水溶液,现象是__________,其反应的离子方程式为__________。 ③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中,现象是__________。
④若C取双氧水,则通入SO2后,请大胆判断所得溶液是__________(填溶质的化学式),若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体,产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有__________。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)①变红;
+2--②浅黄绿色褪去;SO2+Cl2+2H2O═4H+SO4+2Cl;
③先变浑浊,后又变澄清;④H2SO4;碳酸钠。
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