式为2S2-—2e-= S22-,电池右侧为正极,I3-在正极上放电发生还原反应生成I-,电极反应式为I3-+2e-=3I-,充电时,原电池的负极为电解池的阴极,正极为阳极。
【详解】A项、放电时,电池左侧为负极,S2-在负极上放电发生氧化反应生成S22-,故A正确; B项、充电时,阳离子向阴极移动,电池左侧
阴极,K+经交换膜向左侧移动,故B错误;
C项、放电时,电池右侧为正极,I3-在正极上放电发生还原反应生成I-,电极反应为I3-+2e-=3I-,故C正确; D项、放电时电池的总反应为2S2-+I3-=S22-+3I-,则充电时电池的总反应为S22-+3I-故选B。
【点睛】本题考查新型二次电池,注意把握原电池的工作原理和电极反应的判断,掌握放电和充电的联系是解答关键。
7.25℃时,向0.1mol·L-1NaA溶液中逐滴滴加盐酸,测得混合溶液的pH与p[=-lg]。下列说法正确的是
变化关系如图所示2S2-+I3-,故D正确。
A. a点溶液中c(Na+)=c(A-) B. 电离常数K(HA)的数量级为10-4 C. 滴加过程中不断减小
D. b点溶液中c(HA)>c(Na+)>c(A-)>c(OH-) 【答案】B 【解析】 【分析】
L-1NaA溶液与盐酸反应生成氯化钠和HA,a点时,溶液呈中性,溶液中c(H+)由图可知,25℃时,0.1mol·
=c(OH-);b 点时,溶液呈酸性;c点时,溶液中c(A-)=c(HA),K(HA)=c(H+)。
【详解】A项、a 点pH=7,溶液呈中性,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中的电荷守恒关系为c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(A-)+c(Cl-),则c(Na+)=c(A-)+c(Cl-),故A 错误;
B项、K(HA)= ,c点时,溶液中c(A-)=c(HA),根据 c点坐标(0,3. 45)可求知 K(HA)
=c(H+)=10-3.45,数量级为10-4,故B 正确; C项、滴加过程中= =,一定温度下 K(HA)、
Kw均为常数,故保持不变,故C错误;
D项、根据 b 点坐标(-1,5)10—9mol?L—1,,可知 c(OH-)=1.0×=10,即 c(A-)>c(HA),
再根据溶液中始终存在的物料守恒c(Na+)=c(A-)+c(HA)可知,溶液中c(Na+)>c( A-),则b点溶液中c(Na+)>c(A-)>c(HA)>c(OH-),故D错误。 故选B。
【点睛】本题考查水溶液中的离子平衡,注意反应时溶液中成分的变化对溶液酸碱性变化的影响及电离常数和水解常数是温度函数,能够利用电荷守恒和物料守恒进行相关的计算和判断是解答关键。
8.利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量的FeSO4、H2SO4和少量的Fe2(SO4)3、TiOSO4]生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:
xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-,TiO2+水解成TiO2·构简式为CH3CH(OH)COOH。 回答下列问题:
TiOSO4中钛元素的化合价是____________,步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是___________。(1) xH2O,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:________。 (2)滤渣的主要成分为TiO2·
(3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是____________________;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(4)步骤④中发生反应的离子方程式为______________________。
(5)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及____________________。 (6)实验室中检验溶液B中主要阳离子的方法是______________________。 【答案】 (1). +4 (2). 过滤 (3). TiO2++(x+1)H2O
TiO2?xH2O+2H+,铁屑与H+反应,c(H+)
降低,平衡向正反应方向移动,促使TiO2+转化为TiO2?xH2O (4). 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (5). 1: 4 (6). Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑ (7). 防止Fe2+被氧化 (8). 取少量溶液B于试管中,加人NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,石蕊试纸变蓝,说明溶液B中含有NH4+ 【解析】 【分析】
由流程图可知,废液中加入铁屑,Fe与H2SO4和少量Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,溶液的pH增大,促进TiOSO4的水解沉淀,TiOSO4完全水解生成TiO2?xH2O沉淀,过滤,滤渣为TiO2?xH2O和Fe,滤液为FeSO4溶液;FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体,硫酸亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁;FeSO4溶液中加碳酸氢铵,两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳,碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳,乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳酸亚铁晶体。
【详解】(1)由化合价代数和为0可知,TiOSO4中钛元素的化合价是+4价;步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤,故答案为:+4;过滤;
(2)TiOSO4在溶液中水解生成TiO2?xH2O,水解的离子方程式为:TiO2++(x+1)H2O
TiO2?xH2O+2H+,
加入铁屑,铁与H+反应,溶液中c(H+)降低,水解平衡向正反应方向移动,促使TiO2+转化为TiO2?xH2O沉淀,故答案为:TiO2++(x+1)H2O向移动,促使TiO2+转化为TiO2?xH2O;
(3)FeSO4溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,反应的化学方程式为4FeSO4+O2
2Fe2O3
TiO2?xH2O+2H+,铁屑与H+反应,c(H+)降低,平衡向正反应方
+4SO3,氧化剂是氧气,还原剂是氧化铁,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;1:4;
(4)步骤④为FeSO4溶液中加碳酸氢铵,两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑,故答案为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑;
(5)亚铁离子易被空气中氧气氧化,所以步骤⑥必须控制一定的真空度,这样有利于蒸发水还能防止Fe2+被氧化,故答案为:防止Fe2+被氧化;
(6)溶液B为硫酸铵溶液,实验室检验铵根离子的方法是:取少量溶液B于试管中,加人NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,石蕊试纸变蓝,说明溶液B中含有NH4+,故答案为:取少量溶液B于试管中,加人NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,石蕊试纸变蓝,说明溶液B中含有NH4+。
9.研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题: (1)CO可用于高炉炼铁。
mol-1 已知:Fe3O4(s)+4CO(g)====3Fe(s)+4CO2(g) △H=akJ·3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4 (s)+CO2(g) △H=bkJ·mol-1
mol-1(用含a、b的代数式则反应Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)的△H=____________kJ·表示)
(2)一定条件下,CO2和CO可以互相转化。某温度下,在容积为2L的密闭容器按甲、乙两种方式投入反应物发生反应:CO2(g)+H2(g)容器 甲 乙
= ____________,甲容器15min后达到平衡,此时CO2的转化率为75%。则0~15min内平均反应速率v(H2)该温度下反应的平衡常数K=____________。欲使平衡后乙容器与甲容器中相同气体的体积分数分别相等,则ω、x、y、z需满足的关系是y=____________,(用含x、w的代数式表示),且___________。 (3)已知反应C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)强对乙苯平衡转化率的影响如下图所示:
C6H5CH=CH2(g)+CO(g)+H2O(g) △H。温度、压
反应物 8molCO2(g)、16molH2(g) ωmolCO2(g)、xmolH2(g)、ymolCO(g)、zmolH2O(g) CO(g)+H2O(g)。
相关推荐: