較低價(jià)態(tài)的氧化物的氧化反應(yīng) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

高鐵酸鹽(如K2FeO4)是一種高效綠色氧化劑,可用于廢水和生活用水的處理。從環(huán)境保護(hù)的角度看,制備高鐵酸鹽較好的方法為電化學(xué)法。

(1)電化學(xué)法制備高鐵酸鈉采用鐵片作陽(yáng)極,NaOH溶液作為電解質(zhì)溶液,其電流效率可達(dá)到40%。寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:                                            。

(2)鐵絲網(wǎng)電極是更理想的陽(yáng)極材料,相同條件下,可將電流效率提高至70%以上,原因是_______。研究亦發(fā)現(xiàn),鐵電極在某一電壓范圍內(nèi)會(huì)生成Fe2O3膜而“鈍化”,原因可能是__                                 ____

(3)FeO42-易與水反應(yīng)生成絮狀氫氧化鐵,也會(huì)影響高鐵酸鹽的產(chǎn)率。若以鐵絲網(wǎng)為陽(yáng)極,在中間環(huán)節(jié)(對(duì)應(yīng)圖1中4 h后)過(guò)濾掉氫氧化鐵,合成過(guò)程中FeO42-濃度以及電流效率隨時(shí)間的變化如圖1中實(shí)線所示(圖中曲線是每隔1 h測(cè)得的數(shù)據(jù))。圖中虛線部分對(duì)應(yīng)于沒有過(guò)濾氫氧化鐵而連續(xù)電解的情況。下列判斷正確的是(   )

A.過(guò)濾掉氫氧化鐵有利于獲得較高濃度的高鐵酸鹽溶液

B.過(guò)濾掉氫氧化鐵對(duì)電流效率影響不大

C.實(shí)驗(yàn)表明氫氧化鐵的存在影響高鐵酸鹽濃度的增加

D.實(shí)驗(yàn)表明不過(guò)濾掉氫氧化鐵,6 h后電流效率幾乎為0

(4)堿性條件下,高鐵酸鹽的穩(wěn)定性與溫度有關(guān)(如圖2)。隨溫度升高,高鐵酸鹽產(chǎn)率先增大后減小的原因是                        。

(5)人們還對(duì)用鐵的氧化物作電極制備高鐵酸鹽進(jìn)行了研究,例如以磁鐵礦多孔電極制備高鐵酸鹽,該研究方向的價(jià)值在于(     )

A.將1 mol Fe3O4氧化成高鐵酸鹽需10/3 mol電子,可提高電流效率

B.以低價(jià)態(tài)鐵的氧化物為電極,可以實(shí)現(xiàn)變廢(鐵銹)為寶(高鐵酸鹽)

C.自然界幾乎沒有鐵單質(zhì),而有大量磁鐵礦,該方法的原料來(lái)源廣泛

D.磁鐵礦作為多孔電極不會(huì)出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象

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下表為部分短周期元素化合價(jià)及相應(yīng)氫化物沸點(diǎn)的數(shù)據(jù):
元素性質(zhì) 元素編號(hào)
A B C D E F G H
氫化物的沸點(diǎn)(℃) -60.7 -33.4 -111.5 100 -87.7 19.54 -84.9 -161.5
最高化合價(jià) +6 +5 +4 +5 +7 +4
最低化合價(jià) -2 -3 -4 -2 -3 -1 -1 -4
已知:①A與D可形成化合物AD2、AD3,可用于制備強(qiáng)酸甲;②B與D可形成化合物BD、BD2,可用于制備強(qiáng)酸乙.
請(qǐng)回答:
(1)表中屬于第三周期元素的是
ACEG
ACEG
(用表中元素編號(hào)填寫).
(2)寫出H的最高價(jià)氧化物的電子式:
,比較A、D、G三種簡(jiǎn)單陰離子的半徑大小:
r(
S2-
S2-
)>r(
Cl-
Cl-
)>r(
O2-
O2-
) (用元素符號(hào)表示)
(3)由表中D元素和氫元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號(hào))
ab
ab

a.MnO2b.FeCl3        c.Na2SO3      d.KMnO4
(4)分子組成為ADG2的物質(zhì)在水中會(huì)強(qiáng)烈水解,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無(wú)色氣體和一種強(qiáng)酸.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
SOCl2+H2O=SO2+2HCl
SOCl2+H2O=SO2+2HCl

(5)工業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)酸乙時(shí)可用純堿溶液處理尾氣,該反應(yīng)如下:BD+BD2+Na2CO3=2
NaNO2
NaNO2
+CO2
①橫線上某鹽的化學(xué)式應(yīng)為
NaNO2
NaNO2
;②每產(chǎn)生44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2,被吸收尾氣的質(zhì)量是
152
152
g.
(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,使得銅和稀的強(qiáng)酸甲反應(yīng),得到藍(lán)色溶液和氫氣,在答題卡指定位置繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖,標(biāo)出必要的說(shuō)明即可

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(16分)下表為部分短周期元素化合價(jià)及相應(yīng)氫化物沸點(diǎn)的數(shù)據(jù):

元素性質(zhì)[

元素編號(hào)[來(lái)源:ZXXK][來(lái)源:ZXXK]

A

B

C

D

E

F

G

H

氫化物的沸點(diǎn)(℃)

-60.7

-33.4

-111.5

100

-87.7

19.54

-84.9

-161.5

最高化合價(jià)

+6

+5

+4

 

+5

 

+7

+4

最低化合價(jià)

-2

-3

-4

-2

-3

-1

-1

-4

已知:

①A與D可形成化合物AD2、AD3,可用于制備強(qiáng)酸甲;

②B與D可形成化合物BD、BD2,可用于制備強(qiáng)酸乙。

請(qǐng)回答:

(1)表中屬于第三周期元素的是                  (用表中元素編號(hào)填寫)。

(2)寫出H的最高價(jià)氧化物的電子式:       ,比較A、D、G三種簡(jiǎn)單陰離子的半徑大小:r(  )>r(  )>r(  ) (均用實(shí)際的元素符號(hào)表示)

(3)由表中D元素和氫元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號(hào))_________________。

a.MnO2       b.FeCl3        c.Na2SO3      d.KMnO4

(4)分子組成為ADG2的物質(zhì)在水中會(huì)強(qiáng)烈水解,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無(wú)色氣體和一種強(qiáng)酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:                                              。

(5)工業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)酸乙時(shí)可用純堿溶液處理尾氣,該反應(yīng)如下:

BD+BD2+Na2CO3=2         +CO2

 ①橫線上某鹽的化學(xué)式應(yīng)為     。

、诿慨a(chǎn)生44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2,被吸收尾氣的質(zhì)量是             g。

(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,使得銅和稀的強(qiáng)酸甲反應(yīng),得到藍(lán)色溶液和氫氣,在答題卡指定位置繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖,作出必要的說(shuō)明即可。

 

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下表為部分短周期元素化合價(jià)及相應(yīng)氫化物沸點(diǎn)的數(shù)據(jù):
元素性質(zhì)元素編號(hào)
ABCDEFGH
氫化物的沸點(diǎn)(℃)-60.7-33.4-111.5100-87.719.54-84.9-161.5
最高化合價(jià)+6+5+4+5+7+4
最低化合價(jià)-2-3-4-2-3-1-1-4
已知:①A與D可形成化合物AD2、AD3,可用于制備強(qiáng)酸甲;②B與D可形成化合物BD、BD2,可用于制備強(qiáng)酸乙.
請(qǐng)回答:
(1)表中屬于第三周期元素的是______(用表中元素編號(hào)填寫).
(2)寫出H的最高價(jià)氧化物的電子式:______,比較A、D、G三種簡(jiǎn)單陰離子的半徑大。
r(______)>r(______)>r(______) (用元素符號(hào)表示)
(3)由表中D元素和氫元素的原子按1:1組成的常見液態(tài)化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化劑為(填序號(hào))______.
a.MnO2b.FeCl3       c.Na2SO3     d.KMnO4
(4)分子組成為ADG2的物質(zhì)在水中會(huì)強(qiáng)烈水解,產(chǎn)生使品紅溶液褪色的無(wú)色氣體和一種強(qiáng)酸.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:______.
(5)工業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)酸乙時(shí)可用純堿溶液處理尾氣,該反應(yīng)如下:BD+BD2+Na2CO3=2______+CO2
①橫線上某鹽的化學(xué)式應(yīng)為______;②每產(chǎn)生44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2,被吸收尾氣的質(zhì)量是______g.
(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,使得銅和稀的強(qiáng)酸甲反應(yīng),得到藍(lán)色溶液和氫氣,在答題卡指定位置繪出實(shí)驗(yàn)裝置圖,標(biāo)出必要的說(shuō)明即可______.

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小明很喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,今天要學(xué)習(xí)“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”.
(1)實(shí)驗(yàn)前小明預(yù)測(cè)說(shuō):Fe2+肯定既有還原性又有氧化性.你認(rèn)為他預(yù)測(cè)的依據(jù)是:
因?yàn)镕e2+中鐵元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài),可以升高也可以降低
因?yàn)镕e2+中鐵元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài),可以升高也可以降低

(2)小明欲用實(shí)驗(yàn)證明他的預(yù)測(cè).實(shí)驗(yàn)室提供了下列試劑:3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、0.1mol?L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.
①若小明計(jì)劃在0.1mol?L-1FeCl2溶液滴入新制氯水,探究Fe2+的還原性,你預(yù)計(jì)可能發(fā)生的反應(yīng)是:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
寫離子方程式),可能觀察到的現(xiàn)象是:溶液由淺綠色變?yōu)?!--BA-->
 色.
②實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯,老師分析可能是產(chǎn)物的含量太低,建議可以通過(guò)檢驗(yàn)Fe2+被氧化的產(chǎn)物Fe3+的存在以獲取證據(jù).你認(rèn)為可選
硫氰酸鉀溶液
硫氰酸鉀溶液
(填名稱)滴入小明所得的混合液中,并通過(guò)溶液出現(xiàn)
血紅
血紅
色的現(xiàn)象,證明小明的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方案都是正確的.
③對(duì)于證明Fe2+具有氧化性,小明認(rèn)為金屬單質(zhì)都具有還原性,并分別將銅片、鋅粒投入FeCl2溶液中,結(jié)果銅片沒變化,鋅粒逐漸變。纱苏f(shuō)明三種金屬的還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋?!--BA-->
Zn Fe Cu
Zn Fe Cu


(3)小明分析H2O2中氧元素顯-1價(jià)(中間價(jià)),并提出疑問(wèn):H2O2與FeCl2的反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e2+還作氧化劑嗎?
①請(qǐng)你為小明梳理相關(guān)問(wèn)題:若Fe2+在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性應(yīng)轉(zhuǎn)化成
Fe
Fe
(填微粒符號(hào),下同),若Fe2+在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性應(yīng)轉(zhuǎn)化成
Fe3+
Fe3+

②實(shí)際上Fe2+的還原性較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室的FeCl2溶液常因氧化而變質(zhì).除雜的方法是:
加入適量鐵粉
加入適量鐵粉
,相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+

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