2020北京一零一中学高二(上)期中化学含答案
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化 学
友情提示:本试卷分为I卷、II卷两部分,共19个小题,8页,满分100分;答题时间为90分钟;请将答案写在答题纸上,交答题纸。
I卷 选择题(共42分)
每题一个正确选项,3分/题,共14题,共42分。
1. 下列电池工作时,O2在正极放电的是
A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池
2.下列装置中,都伴随有能量变化,其中是由电能转变为化学能的是
3.关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中,不正确的是
A.正极电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑
B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe移向Cu
4.依据图示关系,下列说法不正确的是
A. 石墨燃烧是放热反应
B. 1mol C(石墨)和1mol CO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C. C(石墨)+ CO2 (g)= 2 CO(g) △H =△H1 -△H2
D. 化学反应的△H,只与反应体系的始态和终态有关, 与反应途径无关
5.将如图所示实验装置的K闭合(已知:盐桥中装有琼脂凝胶,内含KCl),下列判断正确的是
A. Cu电极上发生氧化反应
B. 电子沿Zn→a→b→Cu路径移动
C. 片刻后甲池中c(Cl-)增大
D. 片刻后可观察到滤纸b处变红色
6.下列反应在任何温度下都无法自发进行的是
A.2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) △H =-197.8kJ/mol
B. C(s)+ CO(g)- 2CO(g) △H =+172.47kJ/mol
C. AgCl(s)+ Br-(aq) = AgBr(s) + Cl-(aq) △H =-18.9 kJ/mol
D.3O2(g) 2O3(g) △H =+285.4 kJ/mol
7. 电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料,已知2000℃时,电石生产原理如下:
①CaO(s)+C(s) Ca(g)+ CO(g) △H1 = a kJ/mol 平衡常数K1
②Ca(g)+2C(s) CaC2(s) △H2 = b kJ/mol平衡物数K2
下列说法不正确的是
A. 反应① K1=c平(Ca)·c平(CO)
B. 反应12Ca(s) + C(s) 12CaC2(S) 平衡常数K=K2
C. 2000℃时增大压强,K1减小,K2增大
D. 反应2CaO(s) + CaC2(s) 3Ca(g) + 2CO(g) △H =(2a-b) kJ/mol
8. 在一密闭容器中, CO和H2O混合加热到800℃达到下列平衡:
CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g), K=1.0,若反应开始时CO和H2O的浓度分别为0.20mol/L和1.0molL,则CO的平衡转化率为
A.80% B.83% C.75% D.91%
9. 把lmol CO2 和3mol H2通入1L的密闭容器中,在某温度下发生反应:
CO2 (g)+3H2 (g) CH3OH (g) +H2O(g)(△H<0)。测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示,下列说法正确的是
A. 3min时,v正=v逆
B. 0-10mim 内,用H2表示的反应速率为2.25 mol·L·min-1
C. 该温度下,反应达到平衡时,H2的转化率为75%
D.若升高温度,则CO2的转化率增大
10. 下列实验方案不能达到相应目的的是
A
B
C
D
目的
探究温度对化学平衡的影响
研究浓度对化学平衡的影响
实现铜棒镀银
证明化学反应存在一定的限度
实验方案
11. 如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是
A. K1闭合,铁棒上发生的反应为2H+ + 2e-= H2↑
B. K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐降低
C. K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于外加电流阴极保护法
D. K2闭合,电路中通过0.4NA个电子时,两极共产生4.48L气体
12. 控制合适的条件,将反应2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2设计成如图所示原电池,下列判断不正确的是
A. 反应开始时,电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒
B. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D. 电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极
13. 用下图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究,测定具支维形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。
下列说法不正确的是
A. 压强增大主要是因为产生了H2
B. 整个过程中,负极电极反应式为: Fe - 2e-=Fe2+
C. pH=4.0时, 不发生析氢腐蚀,只发生吸氧腐蚀
D. pH= 2.0时, 正极电极反应式为: 2H+ + 2e- = H2↑和O2+4e- + 4H+ = 2H2O
14. 一定温度下,反应I2(g)+H2(g)=2HI(g)在密闭容器中达到平衡时,测得c(I2)=0.11mmol·L-1,c(HI)=0.78mmo·L-1。相同温度下,按下列4组初始浓度进行实验,反应最有可能逆向进行的是(注: lmmol·L-1=10-3mol·L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol·L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol·L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol·L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
II卷 非选择题(共58分)
15. (8分)某同学设计用碱性甲烷—空气燃料电池,研究电解饱和NaCl溶液和粗铜的精炼原理。
(1)甲池中b电极的电极反应式___________________。
(2)乙装置中物质A是______(填化学式),乙池的总化学反应方程式___________________。
(3)请判断丙装置的连接是正确还是错误________(填写"正确"或“错误”),如果错误,请指出错误之处__________ (如果正确, 此空不填)。
16. (14分)一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 molSO2和0.2mol O2发生反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SOs(g) △H=-196 kJ/mol. 当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的0.7倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
a. SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2 b.发容器内气体的压强不再变化
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①有利于提高SO2的平衡转化率的措施有:______
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及对分离出SO3
②其他条件不变时,减小压强(拉升容器使容积为原来的两倍),平衡将向逆反应方向移动,请利用K、Q 的关系说明理由:_________________。
(3) ①SO2的平衡转化率为______________。
②此温度下该反应的平衡常数K=_____________。
(4)如图所示平衡时SO3的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:
①温度关系:T1______T2(填“>”“<”“=”,下同)
②平衡常数文关系:KA_____KB,KA______KD。
17. (14分)随着人类社会的发展,氮氧化物的排做导致一系列环境问题。
(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:
①NO的作用是___________。
②反应O3(g) + O(g) == 2O2(g) △H= -143 kJ/mol
反应1: O3(g)+ NO(g)==NO2(g) + O2(g) △H1= -200.2 kJ/mol
反应2:热化学方程式为___________________。
(2) 通过NOx,传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是___反应(填氧化或还原)。
②写出NiO电极的电极反应式:____________。
(3)电解NO制备NH4NO3,是处理氨氧化物的排放的方法之一,其工作原理如左图所示:
①阴极的电极反应式:______________
②为使电解产物全部转化为NH4NO3需补充物质A______, 说明理由: ______。
18. (8分)碘及其化合物在生产中应用广泛。
(1)在2HI(g) H2(g)+ I2(g)反应中,三种分于化学健断裂时能量变化如图1所示。其他条件相同,1 mol HI在不同温度分解达平衡时,测得体系中I2的物质的量随温度变化的曲线如图2所示。
分析图1和图2,比较2a___b+c(填"<”、“>”或“=”),理由是_________。
(2)碱性条件下I2可以转化为IO3-,电解KI溶液制备KIO3的工作原理如下图所示。电解过程中观察到阳极液变蓝,一段时间后又逐渐变浅。
①a连接电源的_____极。
②结合实验现象和电极反应式说明制备KIO3的原理:___________。
19.(14分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液。通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1Lmol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理。
记录如下(a、b、c代表电压数值):
序号
电压
阳极现象
检验阳极产物
Ⅰ
x≥a
电极附近出现黄色,有气泡产生
有Fe3+、有Cl2
Ⅱ
a>x≥b
电极附近出现黄色,无气泡产生
有Fe3+、无Cl2
Ⅲ
b>x>0
无明显变化
无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN检验出Fe3+的现象是____________。
(2) Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl2在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关应___。
(3)由II推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有____性。
(4) II中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号
电压V
阳极现象
检验阳极产物
IV
a> x ≥ c
无明显变化
有Cl2
V
c> x≥ b
无明显变化
无Cl2
①NaCl的浓度是______mol/L
②IV中检测Cl2的实验方法________。
③与II对比,得出的结论(写出两点):_____。
2020北京一零一中学高二(上)期中化学
参考答案
1. 【答案】B
【解析】
【详解】A.锌锰干电池中电极反应式,负极反应为,正极反应为,故A不符合题意;
B.酸性氢氧燃料电池电极反应式、,碱性氢氧燃料电池电极反应式为、,故B符合题意;
C.铅蓄电池放电时负极电极反应为,正极电极反应为,故C不符合题意;
D.镍镉电池放电正极反应为,负极反应为,故D不符合题意;
故答案选B。
2. 【答案】D
【解析】
【详解】A. 电解是将电能转化为化学能,不符合题意,故A不选;
B. 水力发电是将势能转化为电能,不符合题意,故B不选;
C. 太阳能热水器是将太阳能转化为热能,不符合题意,故C不选;
D. 干电池将化学能转化为电能,符合题意,故D选;
答案选D。
3. 【答案】A
【解析】
【详解】A.正极电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故A错误;
B.电化学腐蚀过程中生成的Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,故B正确;
C.铜为正极,被保护起来了,故C正确;
D. 此过程中电子从负极Fe移向正极Cu,故D正确;
故选A。
4. 【答案】C
【解析】
【详解】A.所有的燃烧都是放热反应,根据图示,C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,ΔH1<0,则石墨燃烧是放热反应,故A正确;
B.根据图示,C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol,根据反应可知都是放热反应,1molC(石墨)和1molCO分别在足量O2中燃烧,全部转化为CO2,1molC(石墨)放热多,故B正确;
C.根据B项分析,①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol,②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol,根据盖斯定律①-②x2可得:C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2,故C错误;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关,故D正确;
答案选C。
5. 【答案】C
【解析】
【详解】甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应,所以是原电池,锌易失电子作负极,铜作正极,则含有硫酸钠溶液的滤纸是电解池,a是阴极,b是阳极。
A.该原电池中锌作负极,铜作正极,正极上发生得电子的还原反应,该A错误;
B.电子从Zn→a,b→Cu路径流动,电子不进入电解质溶液,故B错误;
C.原电池中阴离子向负极移动,即盐桥中的Cl-移向甲烧杯,所以片刻后甲池中c(Cl-)增大,故C正确;
D.电解池中,a电极上氢离子放电生成氢气,同时a电极附近生成氢氧根离子,导致溶液碱性增强,所以a极变红色,故D错误;
故答案选C。
6. 【答案】D
【解析】
【分析】
反应自发进行的判断依据是:△H-T△S<0,据此分析解答。
【详解】A.反应是放热反应△H<0,△S<0,低温下能自发进行,故A不选;
B.反应是吸热反应△H>0,△S>0,高温下能自发进行,故B不选;
C.反应是放热反应△H<0,且溴化银的溶解度小于氯化银,任何温度下都能自发进行,故C不选;
D.反应是吸热反应△H>0,△S<0,任何温度下不能自发进行,故D选;
答案选D。
7. 【答案】C
【解析】
【详解】A.已知,则反应,故A正确;
B.已知,平衡常数,则反应平衡常数 ,故B正确;
C.平衡常数只随温度改变而改变,则时增大压强,平衡常数不变,故C错误;
D.已知,,根据盖斯定律的热化学方程式,故D正确;
答案选C。
8. 【答案】B
【解析】
【详解】设CO转化为CO2的物质的量浓度为xmol/L,根据三段式
则 =1,解得x=,CO转化为CO2的转化率为×100%=83%,答案选B。
9. 【答案】C
【解析】
【详解】A.3min时,交点后二氧化碳的浓度继续减小、甲醇的浓度继续增大,反应向正反应进行,未达平衡,正逆反应速率不相等,故A错误;
B.0-10mim 内,从反应开始到平衡,CO2的平均速率v(CO2)==0.075mol/(L•min),v(H2)=3v(CO2)=3×0.075mol/(L•min)=0.225 mol•L-1•min-1,故B错误;
C.该温度下,根据图像数据,列三段式:
反应达到平衡时,H2的转化率==75%,故C正确;
D.根据C项三段式数据,原温度下CO2的平衡转化率==75%,因正反应放热,若升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO2的平衡转化率减小,故D错误;
答案选C。
10. 【答案】D
【解析】
【详解】A.通过对比实验可以发现,热水中温度较高,气体的颜色变深,冰水中温度较低,气体的颜色变浅,因此该方案可以用于探究温度对化学平衡的影响,故A不符题意;
B.通过对比实验可以发现,增大增大硫氰化钾浓度,溶液的颜色变深,因此该方案可以用于研究浓度对化学平衡的影响,故B不符题意;
C.镀件是铜棒,其连接电源负极作阴极,镀层金属是银,银棒连接电源正极作阳极,电解质溶液含有镀层金属的离子,因此该方案可实现铜棒镀银,故C不符题意;
D.碘化钾和氯化铁反应后,氯化铁是过量的,加入硫氰化钾,溶液一定呈红色,因此该方案不能证明碘化钾和氯化铁之间的反应存在一定的限度,故D符合题意;
故选D。
11. 【答案】C
【解析】
【详解】A. 若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子,Fe−2e−=Fe2+,故A错误;
B. 若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;不活泼的石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e−=4OH−,所以石墨棒周围溶液pH逐渐升高,故B错误;
C. K2闭合,Fe与负极相连为阴极,铁棒不会被腐蚀,属于外加电源的阴极保护法,故C正确;
D. K2闭合,电路中通过0.4NA个电子时,阴极生成0.2mol氢气,阳极生成0.2mol氯气,两极共产生0.4mol气体,状况不知无法求体积,故D错误。
本题选C。
【点睛】若闭合K1,该装置没有外接电源,所以构成了原电池;组成原电池时,较活泼的金属铁作负极,负极上铁失电子发生氧化反应;石墨棒作正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子发生还原反应;若闭合K2,该装置有外接电源,所以构成了电解池,Fe与负极相连为阴极,碳棒与正极相连为阳极,据此判断。
12. 【答案】D
【解析】
【分析】
由总反应方程式得,I-被氧化,Fe3+被还原,因此甲中石墨为正极,乙中石墨为负极。
【详解】A.乙中I-被氧化,Fe3+被还原,因此甲中石墨为正极,乙中石墨为负极,电流方向是从正经导线流向负极,所以从甲池石墨棒流向乙池石墨棒,故A项正确;
B.由总反应方程式知,Fe3+被还原成Fe2+,故B项正确;
C.当电流计为零时,说明没有电子发生转移,反应达到平衡,故C项正确;
D.加入Fe2+,导致平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,作为负极,故D项错误;
故选D。
13. 【答案】C
【解析】
【分析】
Fe在酸性环境下会发生析氢腐蚀,产生氢气;若介质的酸性很弱或呈中性,并且有氧气参与,此时Fe就会发生吸氧腐蚀,吸收氧气。
【详解】A.pH=2.0的溶液,酸性较强,因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀;析氢腐蚀产生氢气,因此会导致锥形瓶内压强增大,A项正确;
B.锥形瓶中的Fe粉和C粉以及酸溶液构成了原电池,Fe粉作为原电池的负极;由于溶液均为酸性,所以发生的电极反应式为:,B项正确;
C.若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的压强会有下降;而图中pH=4.0时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明除了吸氧腐蚀,Fe粉还发生了析氢腐蚀;消耗氧气的同时也产生了氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,C项错误;
D.由图可知,pH=2.0时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生;同时锥形瓶内的气压增大,说明有产生氢气的析氢腐蚀发生;因此,正极反应式有:和,D项正确;
答案选C。
14. 【答案】C
【解析】
【详解】由于平衡时H2浓度未知,所以无法计算出该反应的平衡常数值,结合所学知识,当Qc>K时,反应会向逆反应方向进行,所以Q的值越大,反应越有可能逆向进行。
A.;
B.;
C.;
D.;
综上所述,本题正确答案为C。
15. 【答案】 (1). O2+4e-+2H2O=4OH- (2). H2 (3). 2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH (4). 错误 (5). 粗铜、精铜电极连接错误
【解析】
【详解】(1)碱性甲烷-空气燃料电池中,通入氧气的b电极为正极,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)电解饱和食盐水装置,左侧石墨电极为阳极,右侧石墨电极为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气、并生成氢氧化钠,即气体物质A为H2,所以电解饱和食盐水的总反应为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH;
(3)丙装置为精炼铜装置,粗铜作阳极、精铜作阴极,含有铜离子的溶液作电解质溶液,则丙图中电极材料错误,应该是左侧电极为粗铜,右侧电极为纯铜。
16. 【答案】 (1). bde (2). bc (3). 温度下该反应的平衡常数K=20250,其他条件不变时,减小压强(拉升容器使容积为原来的两倍),此时Q=40500>K,则平衡将向逆反应方向移动 (4). 90% (5). 20250 (6). < (7). = (8). >
【解析】
【详解】(1) a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2,与它们的化学计量数之比相等,和反应是否达到平衡没关系,不能作为反应达到平衡状态的标志,故a不符合题意;
b.该反应体系,反应前后气体分子数不相等,恒容密闭容器中,达到平衡前体系压强不断变化,当容器内气体的压强不再变化,能说明化学反应达到了化学平衡状态,能作为反应达到平衡状态的标志,故b符合题意;
c.恒容密闭容器中,体积不变,反应物和生成物均为气体,则气体质量恒定,则容器内混合气体的密度始终保持不变,不能作为反应达到平衡状态的标志,故c不符合题意;
d.SO3的物质的量不再变化,符合平衡状态的特征,能说明反应达到平衡状态,故d符合题意;
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等,即正、逆反应速率相等,说明化学反应达到了平衡状态,反应达到平衡状态的标志,故e符合题意;
答案选bde;
(2)①a.使用催化剂可加快反应速率,不影响平衡移动,SO2的平衡转化率不变,故a不符合题意;
b.该反应放热,降低温度,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,故b符合题意;
c.及时分离出SO3,SO3的浓度减小,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,故c符合题意;
答案选bc;
②容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 molSO2和0.2mol O2发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),设氧气的物质的量变化为xmol,列三段式:
当反应达到平衡时,容器内压强为起始时的0.7倍,则有=0.7,解得x=0.18,则温度下该反应的平衡常数K==20250,其他条件不变时,减小压强(拉升容器使容积为原来的两倍),容器的体积变为10L,此时容器中SO2的浓度为0.004mol/L,O2的浓度为0.002 mol/L,SO3的浓度为0.036mol/L,则Q==40500>K,则平衡将向逆反应方向移动;
(3)①根据(2)中三段式数据可知,SO2的平衡转化率= =90%;
②根据(2)中三段式数据,此温度下该反应的平衡常数K==20250;
(4)①该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,三氧化硫的体积分数减小,则结合图示可得到温度关系:T1<T2;
②由①分析可知,T1<T2,化学平衡常数和温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,KA=KB,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,K值减小,KA>KD。
17. 【答案】 (1). 催化剂 (2). NO2(g)+O2(g)=NO(g)+O2(g) △H2=+57.2 kJ/mol (3). 还原 (4). NO+O2--2e-=NO2 (5). NO+5e-+6H+=+H2O (6). NH3 (7). 根据8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多
【解析】
【详解】(1)①反应如图是臭氧在NO的作用下生成二氧化氮和氧气,二氧化氮在氧原子的作用下生成了NO和氧气,反应过程中NO参与反应最后有生成,所以NO的作用是催化剂,故答案为:催化剂;
②Ⅰ.O3(g) + O(g) == 2O2(g) △H= -143 kJ/mol,Ⅱ.O3(g)+ NO(g)==NO2(g) + O2(g) △H1= -200.2 kJ/mol,盖斯定律计算Ⅰ-Ⅱ得到反应2的热化学方程式:NO2(g)+O2(g)=NO(g)+O2(g) △H2=+57.2 kJ/mol,故答案为:NO2(g)+O2(g)=NO(g)+O2(g) △H2=+57.2 kJ/mol;
(2) ①Pt电极上氧气得电子生成氧离子而被还原,故答案为:还原;
②NiO电极上NO失去电子和氧离子反应生成二氧化氮,所以电极反应式为:NO+O2--2e-=NO2,故答案为:NO+O2--2e-=NO2;
(3)①电解NO制备NH4NO3,阴极反应为NO+5e-+6H+=+H2O,故答案为:NO+5e-+6H+=+H2O;
②阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO+4H+,阴极反应为NO+5e-+6H+=NH+H2O,从两极可以看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO的物质的量要大于阴极产生NH的物质的量,总反应方程式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此,若要使电解质产物全部转化为NH4NO3,需要补充NH3,故答案为:NH3,根据8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多。
18. 【答案】 (1). > (2). 由图2可知,温度升高,碘单质的物质的量增多,平衡右移,因此该反应正向方向为吸热反应,则2HI(g)H2(g)+ I2(g) △H=2a-b+c>0,因此2a>b+c (3). 正 (4). I-在阳极失电子,2I--2e-=I2,使阳极溶液变蓝,OH-透过阴离子交换膜移向阳极,在阳极室与I2反应,反应式为3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,使阳极区域蓝色变浅,并且制备出KIO3
【解析】
【详解】(1)由图2可知,温度升高,碘单质的物质的量增多,平衡右移,因此该反应正向方向为吸热反应,则2HI(g)H2(g)+ I2(g) △H=2a-b+c>0,因此2a>b+c,故答案为:>;由图2可知,温度升高,碘单质的物质的量增多,平衡右移,因此该反应正向方向为吸热反应,则2HI(g)H2(g)+ I2(g) △H=2a-b+c>0,因此2a>b+c;
(2)①电解过程中观察到阳极变蓝,可知阳极生成I2,因此电解池左边阳极,即a连接电源正极,故答案为:正;
②I-在阳极失电子,2I--2e-=I2,使阳极溶液变蓝,OH-透过阴离子交换膜移向阳极,在阳极室与I2反应,反应式为3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,使阳极区域蓝色变浅,并且制备出KIO3,故答案为:I-在阳极失电子,2I--2e-=I2,使阳极溶液变蓝,OH-透过阴离子交换膜移向阳极,在阳极室与I2反应,反应式为3I2+6OH-=5I-+IO+3H2O,使阳极区域蓝色变浅,并且制备出KIO3;
19. 【答案】 (1). 溶液变为血红色 (2). 2Cl--2e-=Cl2↑、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (3). 还原 (4). 0.2 (5). 取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝 (6). 通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立,通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电
【解析】
【详解】(1)铁离子与KSCN反应生成血红色络合物,故现象为溶液变为血红色;
(2)Cl-在阳极放电,电解反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,生成的氯气氧化Fe2+为Fe3+,方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)因为阳极产物无Cl2,又Fe2+具有还原性,故也可能是Fe2+在阳极放电,被氧化为Fe3+;
(4)①因为为对比实验,故Cl-浓度应与电解FeCl2的相同,即为0.1mol/L ×2=0.2mol/L;
②检测氯气可以用淀粉碘化钾试纸,可取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,若试纸变蓝色,则说明有氯气存在;
③与II对比可知,IV中电解氯化亚铁时,电压较大a>x≥c时,氯离子放电产生氯气,即说明Fe3+可能是由氯气氧化亚铁离子得到;电压较小c>x≥b时,氯离子不放电,即还原性Fe2+>Cl-,同时也说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为:①通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;②通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电。
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