工艺流程图及电化学剖析.docx

1、工艺流程图及电化学剖析工艺流程图及电化学1、（07年山东理综，19）铁及铁的化合物应用广泛，如3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应，负极反应。（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若2、3和2的浓度均为0.10 mol1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去2溶液中3和2的实验步骤：。氢氧化物开始沉淀时的氢氧化物沉淀完全时的3221.97.04.73.29.06.7提供的药品：2浓24溶液（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐

2、溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式、劣质不锈钢腐蚀的实验现象：。2、（08年山东理综，28）黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。(1) 冶炼铜的反应为8 CuFeS2+若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是_(填元素符号)。(2) 上述冶炼过程产生大量SO2。下列处理方案中合理的是_(填代号)a 高空排放b用于制备硫酸c用纯碱溶液吸收制Na2S03，d用浓硫酸吸收 (3)过二硫酸钾(K2S208)具有强氧化性可将I-氧化为I2：S2032-十2I-

3、=2SO42-+I2：通过改变反应途径，Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程._(不必配平) (3) 利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含）可制备。方法为用稀盐酸浸取炉渣，过滤。滤液先氧化，在加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得 据以上信息回答下列问题：a. 除去Al3+的离子方程式是_。 b.选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。所选试剂为_。证明炉渣中含有FeO的实验现象为_(1)Cu、O(2)b、c(3)2Fe3+2I-=2Fe2+ +I2 S2082-+Fe2+=2SO42-+2Fe3+(离子方程式不配平不扣分)(4)a.

4、Al3+4OH-=AlO2-+2H2O或Al3+40H-=Al(OH)-b.稀硫酸 、KMnO4溶液稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMn04溶液褪色3、（09年山东理综，29）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电

5、解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。【答案】（1）Zn（或锌） 正极 （2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b （3）2H+2e-H2 ,87g4、（10年山东理综，29）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 （1）以下为铝材表面处理的一种方法： 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向糟液中加入下列试剂中的 。 aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后

6、产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。 （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不有石墨作阳极的原因是 。 （3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于 处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。29（12分） （1）2Al+2OH6H2O=2Al(OH)43H2 （或：2Al+2OH2H2O=2AlO23H2）；b 2Al3H2O=Al2O36H6e; HCO3与H反应使H浓度减小，产生Al(OH)3沉淀。（合理即得分） （2）补充溶液中消耗的Cu2,保持溶液中Cu2浓度恒定。 （3）N；牺牲阳极的阴极保护法（或：牺牲阳极保护法）5、（11

7、年山东理综，29）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是 。（2）右图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320左右，电池反应为2Na+SNa2,正极的电极反应式为 。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。（3）溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体，溶液Ph （填“增大”“减小”或“不变”），溶液长期放置有硫析出，原因为 （用离子方程式表示）。29(1)2CH3CH2OH

8、 + 2Na2CH3CH2ONa + H2 二硫化碳或热的NaOH溶液(2)xS+2e- = Sx2- 离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5 (3)c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H) 减小 2S2-+ 2H2O+O2=2S+ 4OH-6、（12年山东理综，29）偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： （CH3）2NNH2（l）+2N2O4（l）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g） （I） （1）反应（I）中氧化剂是 。 （2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为： （II） 当温度升高时，气体颜色变深，则反应（II）为 （填“吸热”或“放热”）

9、反应。 （3）一定温度下，反应（II）的焓变为H。现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。 若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数 （填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则03s内的平均反应速率v(N2O4)= molL-1s-1。 （4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性、原因是 （用离子方程式表示）。向该溶液滴加b L 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 （填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓

10、度为 molL-1。（NH3H2O的电离平衡常数取Kb=210-5molL-1）29答案：(1)N2O4(2)吸热(3)ad不变0.1(4)H2ONH3H2OH逆向7、（13年山东理综，29）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应TaS2（s）+2I2（g） TaI4（g）+S2（g）H0 （）反应（）的平衡常数表达式K= ，若K=1，向某恒容密闭容器中加入1mol I2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为 （2）如图所示，反应（）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后

11、，在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体，则温度T1 T2（填“”“”或“=”）。上述反应体系中循环使用的物质是 。（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为 ，滴定反应的离子方程式为 （4）25时，H2SO3 HSO3-+H+的电离常数Ka=110-2mol/L，则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh= mol/L，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将 （填“增大”“减小”或“不变”）。29答案：（1）或，66.7%（2），I2（3）淀粉溶液，H2SO3I2+H2O4H+SO42-2I-（4

12、）1.010-12，增大8、（14年山东理综，30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7和AlCl4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为 mol。（3）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。 aKCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg 取少量铝热反应所得到的固体混合物，将

13、其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象， （填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是 （用离子方程式说明）。 答案：（1）负 4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4 H2 （2）3 （3）b,d 不能 2Fe3+Fe=3Fe2+ 十二、实验题：1、（07年山东理综，30）下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，、为活塞）。（1）若气体入口通入和2的混合气体，内放置，选择装置获得纯净干燥的，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为（填代号）。能

14、验证氧化产物的现象是。（2）停止和2混合气体的通入，内放置22，按装置顺序制取纯净干燥的2，并用2氧化乙醇。此时，活塞应，活塞应，需要加热的仪器装置有（填代号），中反应的化学方程式为：。（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加固体，内放置铂铑合金网，按装置顺序制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质。装置中能产生氨气的原因有。实验中观察到内有红棕色气体出现，证明氨气具有性。【标准答案】30.（1）ACBECF AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊。（2）关闭 打开 k和m 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (3)氢氧化钠溶于水放出大量热，

15、温度升高，使氨的溶解度降低而放出；氢氧化钠吸水，促使氨气放出；氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中的OH-浓度，使氨的电离平衡左移，促使氨气放出。还原2、（08年山东理综，30）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。(1) 粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCL的流程如下：提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液75乙醇 四氯化碳欲除去溶液I中的Ca2、Mg2、Fe3、SO42-离子，选出a所代表的试剂按滴加顺序依次为_(只填化学式)。洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KC

16、l，选用的试剂为_2)用提纯的NaCl配制500 mL4.00 mol. L-1。NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有_(填仪器名称)。 3)电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2_(填“”、“=”或“)2 L，原因是_。装置改进后，可用于制备NaoH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为_。4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应： Zn+H2SO4 ZnS04+H2 Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12 +2H20据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置_(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置_(填代号)。可选用制

17、备气体的装置：(1)BaCl2、Na0H（1）BaCl2、NaOH、Na2C03(错选或多选本小题不得分。NaOH溶液的加入顺序及是否答Na0H不影响得分) 75乙醇(2)天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管(3) 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定(4)c d3、（09年山东理综，30）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下：请回答下列问题：（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂为（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为（

18、填代号）。a.KMnO4b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN（2）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是。（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入）（填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收（填代号）。（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）。【答案】(1)c d (2)冷却结晶 引流 （3）NH3 （或NH3H2O） b d （4）注视凹页面的最低

19、处与刻度线，凹页面的最低处与刻度线相平 酸式4、（10年山东理综，30）聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2（OH）n（SO4）3-0.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO47H2O），过程如下： （1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是 。 （2）实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f。装置D的作用是 ，装置E中NaOH溶液的作用是 。 （3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量 ，充分反应后，经 操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。 （

20、4）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为 。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏 。30（16分） （1）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色。（合理即得分） （2）decb；防止倒吸；吸收多余的SO2。 （3）铁屑；过滤 （4）将小片pH试纸放在点滴板（或表面皿）上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与标准比色卡对照；低（小）。5、（11年山东理综，30）实验室以含有等离子的卤水为主要原料制备无水，流程如下：（1）操作1使用的试剂是 ，所用主要仪器的名称是 。（2）加入溶液W的目的是 。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去。由表中数据可知，理论

21、上可选择pH最大范围是 。酸化溶液Z时，使用的试剂为 。(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是 。（4）常温下，的电离常数，的电离常数，。某同学设计实验验证酸性强于：将和气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的，若前者的小于后者，则酸性强于。该实验设计不正确，错误在于 。设计合理实验验证酸性强于（简要说明实验步骤、现象和结论）。 。议器自选。供选的试剂：、蒸馏水、饱和石灰水、酸性 溶液、品红溶液、试纸。30(1) 四氯化碳 分液漏斗(2)除去溶液中的SO42- 11.0pH12.2 盐酸(3)b、d(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等；三种参考方案如下

22、：方案一：配制相同物质的量浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液，用酸度计(或pH试纸)测两种溶液的pH。前者的pH小于后者，证明H2SO3的酸性比H2CO3强。方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3的酸性比H2CO3强。方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明H2SO3的酸性比H2CO3强。6、（12年山东理综，30）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下： （1）为使Mg2

23、+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入 （填“A”或“B”），再滴加另一反应物。 （2）如右图所示，过滤操作中的一处错误是 。 （3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是 。 （4）无水AlCl3（183升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是 。F中试剂的作用是 。30答案：(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩埚(4)除去HCl吸收水蒸气碱石灰(或NaOH与CaO混合物)7、（13年山东理综，30）TiO2既是制备其他含钛化合

24、物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。（1）实验室利用反应TiO2（s）+2CCl4（g）=TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如下：有关性质如下表物质熔点/沸点/其他CCl4-2376与TiCl4互溶TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是 ，装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作：停止通氮气熄灭酒精灯冷却至室温。正确的顺序为 （填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是 。（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：90酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）=

25、FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）水解TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）= H2TiO3（s）+H2SO4（aq） 简要工艺流程如下：试剂A为 。钛液需冷却至70左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是 取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是 （填化学式）。30答案：（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；，蒸馏（2）铁粉，由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H

26、2TiO3而经过滤进入FeSO47H2O中导致TiO2产率降低。Fe2+，Fe2O38、（14年山东理综，31）工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若 ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是 。装置E中为 溶液

27、。（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 。 a蒸馏水 b饱和Na2SO3溶液 c饱和NaHSO3溶液 d饱和NaHCO3溶液 实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是 。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有 。 a烧杯 b蒸发皿 c试管 d锥形瓶（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO

28、3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论： 。 已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32+2H+=S+SO2+H2O 供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液【答案】（1）液注高度保持不变；防止倒吸；NaOH（合理即得分）（2）2:1 （3）c；控制滴加硫酸的速度（合理即得分）；溶液变澄清（或浑浊消失）；a、d（4）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。（合理即得分）四、有机化学基础1、（07年山东理综，33）乙基香草醛（ ）是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称 。乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生以下变化：提示：RCH2OH R