C、充电时,外加电源的正极与正极相连,所以外加电源的正极与Y相连,故C正确;
2++﹣﹣
D、充电时,导线上每通过1mole,左室得电子发生还原反应,反应式为Mg+2e=Mg,但右侧将有1molLi
移向左室,所以溶液质量减轻12﹣7=5g,故D错误; 答案选D。
【点睛】正确判断放电和充电时的电极类型是解答本题的关键。本题的难点为D,要注意电极反应和离子的迁移对左室溶液质量的影响。
7.常温下,分别向NaA溶液和MCl溶液中加入盐酸和NaOH溶液,混合溶液的pH与离子浓度变化关系如下图所示。下列说法不正确的是
A. 曲线L1表示B. Ka(HA)=1×10
-5.5
与pH的变化关系
C. a点时两溶液中水的电离程度相同
D. 0.01mol·L-1MA溶液中存在:c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 【答案】C 【解析】
+
【详解】A.MCl溶液中加入NaOH溶液,溶液pH逐渐增大,M离子逐渐减小,MOH的浓度逐渐增大,
则lg
的值逐渐减小,则曲线L1表示lg
与pH的关系,lg
与pH的变化关系,故A正确; =0时,
+
10﹣5.5mol/L,=1,此时pH=5.5,c(H)=1×
B.曲线L2表示lg则Ka(HA)=
+
10﹣5.5,故B正确; =c(H)=1×
C.a点溶液的pH>7,对于曲线L2,由于A﹣离子水解导致溶液呈碱性,促进了水的电离;而对于曲线L1,MCl溶液呈酸性,a点时呈碱性,说明MOH的电离程度大于M+离水解程度,抑制了水的电离,所以两溶液中水的电离程度不同,故C错误; D.曲线L1中,lg
=0时,
10﹣5>1×10﹣5.5,根据Kh==1,Kb(MOH)=c(OH﹣)>1×
可知,电离平衡常数越大,对应离子的水解程度越小,则水解程度A>M,则MA溶液呈碱性,则c(OH
﹣
﹣
+
)>c(H+)、c(M+)>c(A﹣),溶液中离子浓度大小为:c(M+)>c(A﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故D正确;
答案选C。
三、非选择题
8.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,相对分子质量为180)呈淡黄色,可用作照相显影剂。某实验小组对其进行了一系列探究。
I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究。
(1)气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置(可重复选用)进行实验:
①装置D的名称为___________。
②按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为___________→尾气处理装置(填仪器接口的字母编号)。
③实验前先通入一段时间N2,其目的为______________________。
④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为______________________。
(2)固体产物成分的探究。充分反应后,A处反应管中残留黑色固体。查阅资料可知,黑色固体可能为Fe或FeO。小组成员设计实验证明了其成分只有FeO,其操作及现象为___________。 (3)依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生反应的化学方程式为___________。 Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO4杂质,测定其纯度的步骤如下: 步骤1:称取m g草酸亚铁晶体样品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液。
步骤2:取上述溶液25.00mL,用c mol· L KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL;
步骤3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmol·LKMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V2mL。
(4)步骤3中加入锌粉的目的为____________________________________________。
(5)草酸亚铁晶体样品的纯度为____________________________________________;若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化,则测定结果将___________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【答案】 (1). (球形)干燥管 (2). agfbchi(或ih)de(或ed)bc (3). 排尽装置中的空气,防
-1
-1
止加热时发生爆炸 (4). C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊 (5). 取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成 (6). FeC2O4?2H2O
3+2+
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O (7). 将Fe还原为Fe (8).
×100% (9). 偏低
【解析】 【分析】
I.(1)①根据仪器的图形和作用分析解答;
②草酸亚铁晶体在装置A中加热分解,生成的气体通过装置D中硫酸铜可以检验水蒸气的存在,通过装置B中澄清石灰水可以检验二氧化碳的生成,经碱石灰干燥后气体通入装置C中玻璃管和氧化铜反应,再通过B装置检验生成的二氧化碳气体,最后尾气处理,据此分析解答; ③实验前先通入一段时间N2,可以把装置内空气赶净,据此解答;
④实验证明了气体产物中含有CO,可以利用CO还原氧化铜设计实验验证; (2)黑色固体可能为Fe或FeO,可以把固体溶于酸检验; (3)依据(1)和(2)的结论分析解答; Ⅱ.(4)根据锌可以将Fe还原分析解答;
(5)草酸亚铁与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,亚铁离子和草酸根离子都被氧化。向反应后溶液中加入适
-1
量锌粉,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmol?LKMnO4标准溶液滴定至终点,此时滴定的是亚铁
3+
离子,利用化学反应的定量关系分析计算;若步骤1配制溶液时部分Fe被氧化,根据消耗高锰酸钾量的变化分析误差。
【详解】(1)①装置D的名称为:(球形)干燥管,故答案为:(球形)干燥管;
②草酸亚铁晶体在装置A中加热分解,生成的气体通过装置D中硫酸铜检验水蒸气的存在,通过装置B中澄清石灰水检验二氧化碳的生成,通过装置E中碱石灰干燥后,气体通入装置C中玻璃管和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,再通过B装置检验生成的二氧化碳气体,按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为:agfbchi(或ih)de(或ed)bc,最后连接尾气处理装置,故答案为:agfbchi(或ih)de(或ed)bc; ③实验前先通入一段时间N2,目的是排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸,故答案为:排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;
④实验证明了气体产物中含有CO,依据的实验现象为:C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊,故答案为:C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊;
(2)充分反应后,A处反应管中残留黑色固体,黑色固体可能为Fe或FeO。要证明其成分只有FeO,可以将固体溶于酸,看有无气体放出即可,具体为:取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成说明无铁存在,只有氧化亚铁,故答案为:取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成;
2+
(3)依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生的反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、一氧化碳、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:FeC2O4?2H2OFeC2O4?2H2O
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O;
FeO+CO↑+CO2↑+2H2O,故答案为:
3+2+3+2+
(4)锌可以将Fe3+还原,因此步骤3中加入锌粉的目的为:将Fe还原为Fe,故答案为:将Fe还原为Fe;
(5)取上述溶液25.00mL,用cmol?L﹣1KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL,此过程中亚铁离子和草酸根离子都被氧化;向反应后的溶液中加入适量锌粉,锌将Fe还原为Fe,充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用cmol?L﹣1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准液V2mL,此时滴定的是溶液中的亚铁离子。第一次消耗的高锰酸钾减去第二次消耗的高锰酸钾为滴定草酸根离子的量,反应的离子方程式:2MnO4-+5C2O42-+8H+=10CO2+4H2O+2Mn2+,草酸亚铁晶体样品的纯度=
×100%,若步骤1配制溶液时部分Fe2+被氧化,会导致第一步滴定中消
耗的高锰酸钾的量减少,即V1偏小,则计算得到的亚铁离子物质的量减小,测定结果偏低,故答案为:
×100%;偏低。
【点睛】本题考查了物质的组成和含量测定的实验分析。本题的难点为实验装置的连接顺序,要注意从实验的原理分析解答;易错点为(5)的计算和误差分析,要注意2次滴定过程中的反应微粒,理解清楚计算原理,并结合计算公式分析误差。
9.硫酸锰是一种重要的化工中间体,是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
3+
2+
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。 ②金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如图所示(25℃):
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