鎳、鈷、鈰、鉻雖然不是中學階段常見的金屬元素,但在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。
(1)二氧化鈰 (CeO2)是一種重要的稀土氧化物,在平板電視顯示屏中有著重要的應用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+,H2O2在該反應中作_____(填“氧化”“還原”)劑,每有1mol H2O2參加反應,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____。
(2)某鋰離子電池含Li+導電固體為電解質(zhì)。充電時,Li+還原為Li,并以原子形式嵌入電極材料碳(C6)中,以LiC6表示,電池反應為LiCoO2+ C6CoO2+LiC6。則放電時,電池的正極反應式為________________,如圖表示該裝置工作時電子和離子的移動方向,此時該電池處于_________(填“放電”或“充電”)狀態(tài)。
(3)自然界Cr主要以三價Cr和六價Cr的形式存在。六價Cr能引起細胞的突變和癌變。可以用亞硫酸鈉將其還原為三價鉻,完成并配平下列離子方程式:__Cr2O72-+__SO32-+__H+=__Cr3++__SO42-+ __ ____
(4)NiSO4·6H2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于化學鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等元素)為原料獲得。操作步驟如下:
向濾液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等雜質(zhì),除去Cu2+的離子方程式為______________________。
②向濾液Ⅱ中加入H2O2,溶液中發(fā)生反應的離子方程式為__________________,調(diào)節(jié)pH的目的是______________________。
③濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,再加入碳酸鈉過濾后,加稀硫酸溶解又生成NiSO4的目的是______________________。
④我國第五套人民幣中的一元硬幣材料為鋼芯鍍鎳,鍍鎳時,鎳應作_____極。
(1)還原(1分);2mol(單位錯誤或不寫單位均扣1分)
(2)CoO2+Li++e-= LiCoO2;充電
(3)Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O
(4)①FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq);(沒有標明聚集狀態(tài)不扣分)
②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
使Fe3+生成氫氧化鐵沉淀,以除去Fe3+(只答提純、除雜或除去雜質(zhì)不得分)。
③增大NiSO4的濃度,以利于蒸發(fā)結(jié)晶(關(guān)鍵詞為增大濃度,答為提純或除雜不得分。)
④陽(1分)
解析試題分析:(1)CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+,Ce化合價降低,CeO2為氧化劑,則H2O2為還原劑;反應時H2O2轉(zhuǎn)化為O2,O元素化合價由—1升高到0,所以每有1mol H2O2參加反應,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol。
(2)電池的正極反應為還原反應,根據(jù)電池反應可知電極方程式為:CoO2+Li++e-= LiCoO2;根據(jù)示意圖,電子移向C6電極,C6電極發(fā)生得電子反應,即還原反應,充電時C6得電子轉(zhuǎn)化為LiC6,此時該電池處于充電狀態(tài)。
(3)Cr元素化合價由+6價降低為+3價,S元素由+4價升高為+6價,根據(jù)氧化還原反應中化合價升高的價數(shù)與化合價降低的價數(shù)相等可配平化學方程式,根據(jù)元素守恒可知未知生成物為H2O。
(4)①加入FeS后,與Cu2+反應生成更難溶的CuS,所以離子方程式為:FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)
②濾液Ⅱ中含有Fe2+,加入H2O2發(fā)生氧化還原反應,離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;Fe3+r容易發(fā)生水解反應轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,所以調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+生成氫氧化鐵沉淀,以除去Fe3+。
③濾液Ⅲ中NiSO4的濃度較低,加入碳酸鈉過濾后,加稀硫酸溶解又生成NiSO4,NiSO4濃度變大,利于蒸發(fā)結(jié)晶。
④電鍍時,鍍層金屬作陽極,所以鍍鎳時,鎳應作陽極。
考點:本題考查氧化還原反應原理、電化學原理、離子方程式和電極方程式的書寫、化學工藝流程的分析。
科目:高中化學 來源: 題型:單選題
已知:還原性HSO—3>I—,氧化性IO—3>I2。在含0.3mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如右圖所示。下列說法不正確的是
A.0~b間的反應可用如下離子方程式表示:3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+ |
B.a(chǎn)點時消耗NaHSO3的物質(zhì)的量為0.12mol |
C.當溶液中I—與I2的物質(zhì)的量之比為5:2時,加入的KIO3為0.18mol |
D.b點時的還原產(chǎn)物可能是KI或NaI,b~c間的還原產(chǎn)物是I2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(10分)為了防止槍支生銹,常將槍支的鋼鐵零件放在NaNO2和NaOH的混合液中進行化學處理使鋼鐵零件表面生成Fe3O4的致密的保護層——“發(fā)藍”。其過程可用下列化學方程式表示: ① 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑
② Na2FeO2+ NaNO2+ H2O → Na2Fe2O4+ NH3↑+ NaOH
③ Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH
(1)配平化學方程式②。
(2)上述反應①中還原劑為 ,若有1mol Na2FeO2生成,則反應中有 mol電子轉(zhuǎn)移。
(3)關(guān)于形成“發(fā)藍”的過程,下列說法正確的是 。
A.該生產(chǎn)過程不會產(chǎn)生污染 | B.反應③生成的四氧化三鐵具有抗腐蝕作用 |
C.反應①②③均是氧化還原反應 | D.反應①②中的氧化劑均為NaNO2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鎂是海水中含量較多的金屬,鎂、鎂合金及其鎂的化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中用途非常廣泛。
(1)Mg2Ni是一種儲氫合金,已知:
Mg(s) + H2(g)=MgH2(s) △H1=-74.5kJ·mol-1
Mg2Ni(s) + 2H2(g)=Mg2NiH4(s) △H2=-64.4kJ·mol-1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s) = 2Mg(s)+Mg2NiH4(s) △H3
則△H3 = kJ·mol-1。
(2)工業(yè)上可用電解熔融的無水氯化鎂獲得鎂。其中氯化鎂脫水是關(guān)鍵工藝之一,一種正在試驗的氯化鎂晶體脫水的方法是:先將MgCl2·6H2O轉(zhuǎn)化為MgCl2·NH4Cl·nNH3(銨鎂復鹽),然后在700℃脫氨得到無水氯化鎂,脫氨反應的化學方程式為 ;電解熔融氯化鎂,陰極的電極反應式為 。
(3)儲氫材料Mg(AlH4)2在110-200°C的反應為:Mg(AlH4)2=MgH2 +2A1+3H2↑每生成27gAl轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。
(4)工業(yè)上用MgC2O4·2H2O熱分解制超細MgO,其熱分解曲線如圖。
圖中隔絕空氣條件下B→C發(fā)生反應的化學方程式為 。
(5)一種有機鎂化合物可用于制造光學元件的涂布液,化學式可表示為:,它可發(fā)生如下反應:
ROH與B的核磁共振氫譜如下圖:
ROH由C、H、O、F四種元素組成的含氟有機物,分子中只有1個氧原子,所有氟原子化學環(huán)境相同,相對分子質(zhì)量為168,則ROH的結(jié)構(gòu)簡式為 ; B的結(jié)構(gòu)簡式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(16分) 以電解法生產(chǎn)金屬錳產(chǎn)生的陽極泥中,其錳含量高達40%~50%,主要成分為MnO2的水合物,且含有顯著量的Pb2+、Sn2+等重金屬雜質(zhì)。本工藝采用的木屑富含的纖維素在較濃硫酸的作用下膨脹、水解生成還原糖,酸性條件下,可與二氧化錳反應生成可溶性的硫酸錳。
(1)工業(yè)上電解硫酸錳的水溶液生產(chǎn)金屬錳,陽極的電極反應式為 。
(2)寫出木屑水解反應的化學方程式: 。配平浸出步驟反應方程式C6H12O6 + MnO2 + H2SO4→ MnSO4 + CO2 + H2O
(3)若取消除酸操作步驟,將會產(chǎn)生 氣體(填化學式)而污染環(huán)境;
(4)本工藝的一種副產(chǎn)品是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,寫出其化學式 ;
(5)取一定量的陽極泥進行實驗分析,得到如下圖像。硫酸的最合適用量為 mL,若再增加硫酸的用量,將會導致 (填化學式)的消耗量增大。
(6)某陽極泥中MnO2(相對分子質(zhì)量為87)的質(zhì)量分數(shù)為50.0%,將174g該陽極泥與320g36.5%的濃鹽酸混合加熱,則產(chǎn)生的氯氣在標準狀況下應少于 L。(假設(shè)陽極泥中的其它成分不參與反應)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在50 mL a mol·L-1的硝酸溶液中,加入6.4 g Cu,固體全部溶解,且還原產(chǎn)物只有NO2和NO。將反應后溶液用蒸餾水稀釋至100 mL,測得c(NO3-)=4 mol·L-1。
(1)稀釋后的溶液中c(H+)= mol·L-1
(2)若a=10,則生成的氣體中NO2的物質(zhì)的量為________mol
(3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液進行吸收,反應原理如下:
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
若上述混合氣體被1 mol·L-1的NaOH溶液恰好吸收,則NaOH溶液的體積為________mL
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
利用化合價和物質(zhì)類別推測物質(zhì)的性質(zhì)是化學研究的重要手段。
(1)從化合價的角度可以預測物質(zhì)的性質(zhì)。
①將通入酸性溶液中,溶液由紫色褪至無色。反應結(jié)束后,硫元素存在形式合理的是 。
A.S2- | B.S | C.SO32- | D.SO42- |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
A、B、C、D、F是常見的化合物,其中F在常溫下是一種無色液體,D為強酸,請根據(jù)下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應條件及部分產(chǎn)物已略去),回答下列問題:
(1)若A、B、C、D均為含硫元素的化合物,A是一種常見的礦石的主要成分,且A的摩爾質(zhì)量為120。 反應①的化學方程式為 ;
(2)若A、B、C、D均為含氮元素的化合物,且A的一個分子中只含有10個電子,則:
①A分子式為__________;
②反應④的離子方程式為________________________________________________
③取Cu和Cu2O的混合物樣品12.0g,加入到足量的D的稀溶液中,用排水法收集產(chǎn)生的氣體,標準狀況下其體積為2.24L,則樣品中Cu2O的質(zhì)量為__________g。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置關(guān)系如右圖所示,已知在同周期元素的常見簡單離子中,W的簡單離子半徑最小,X、Y、Z、W的單質(zhì)及其化合物在日常生活中用途極其廣泛。
| X | Y | Z |
W | | | |
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