优题课 - 聚名师,上好课(www.youtike.com)
  首页 / 试题库 / 高中化学试题 / 探究电解池作用 / 实验题
高中化学

亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。某化学兴趣小组尝试制备亚硝酸钠,查阅资料:①HNO2为弱酸,在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2且无气体生成。
②NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
探究一 亚硝酸钠固体的制备
以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(反应方程式为2NO+Na2O2=2NaNO2,部分夹持装置和A中加热装置已略)

(1)写出装置A烧瓶中发生反应的化学方程式                          
(2)有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠,为排除干扰应在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是         (填字母)。
A.浓H2SO4   B.碱石灰  C.无水CaCl2
探究二 亚硝酸钠固体含量的测定及性质验证
称取装置C中反应后的固体4.000g溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000
mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:

滴定次数
1
2
3
4
KMnO4溶液体积/mL
20.60
20.02
20.00
19.98

 
(3)第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是        (填字母)。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
B.锥形瓶洗净后未干燥
C.滴定终了仰视读数
(4)根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数                    
(5)亚硝酸钠易溶于水,将0.2mol·L-1的亚硝酸钠溶液和0.1mol·L-1的盐酸等体积混合,混合后溶液呈酸性,则混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序为           
探究三  反应废液的处理
反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。电化学降解NO3-的原理如右图所示。
(6)电源正极为       (填A或B),阴极反应式为                       

  • 题型:未知
  • 难度:未知

工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产粗钢。
(1)该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是         
(2)火法熔炼的粗铜含杂质较多。某化学研究性学习小组在实验室条件下用CuSO4溶液作电解液来实现粗铜的提纯,并对电解后溶液进行净化除杂和含量测定。
实验一 粗铜的提纯粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应),电解时粗铜应与电源的        极相连,阴极上的电极反应式为              
实验二 电解后溶液的净化除杂在精炼铜的过程中,电解液中c(Cu2+)逐渐下降,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大,所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学参考下表的数据,设计了如下方案:

试剂a是               (填化学式),其目的是             ;该方案能够除去的杂质离子是           (填离子符号)。
实验三 电解后溶液离子含量的测定
乙同学设计了如下方案:

则100mL溶液中Cu2+的浓度为         mol·L-1,Fe2+的浓度为         mol·L-1

  • 题型:未知
  • 难度:未知

某化学兴趣小组拟采用下图所示装置电解饱和氯化钠溶液制备H2,通过H2还原氧化铜测定Cu的相对原子质量Ar(Cu),同时检验Cl2的氧化性(图中夹持和加热仪器已略去)。

(1)直流电源中的X极为      极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”);写出甲装置U形管中反应的离子方程式:             ;实验开始后,用铁棒作电极的一侧的实验现象是   
(2)为完成上述实验,正确的链接顺序为:a连     ,b连   (填写连接的字母)。
(3)装置乙中的G瓶内溶液可能为     (填字母)。

A.淀粉KI溶液 B.NaOH溶液 C.Na2S溶液 D.Na2SO3溶液

H瓶内的反应的离子方程式为:               
(4)在对硬质玻璃试管里的氧化铜粉末加热前需要进行的操作为:                
(5)装置丙中N瓶内盛放的试剂为     ,作用是              
(6)为了测定Cu的相对原子质量,某同学通过实验测得如一下数据:
I.氧化铜样品质量为m1g
Ⅱ.反应后硬质玻璃管中剩余固体质量为m2g
Ⅲ.反应前后U形管及其固体质量差为m3g
Ⅳ.反应前后瓶及其液体质量差为m4g
①请选择理论上误差最小的一组数据计算Ar(Cu),Ar(Cu)=             
②如果选用其它数据进行计算,会导致Ar(Cu)    (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是                                                           

  • 题型:未知
  • 难度:未知

碘酸钾(KIO3)晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量KOH溶液通过下列反应制得:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,再将KI和KIO3的混合溶液电解,将其中的I转化为IO3,装置如图。

(1)在反应3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为        
(2)电解前,将KI和KIO3混合溶液加入阳极区;将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时,阳极上的电极反应                      ;阴极上得到的气体产物为                 
(3)某同学查资料获知:KIO3在酸性介质中与碘化物作用生成单质碘,该反应的离子反应方程式为                 ,为确定电解是否完成,需检验阳极区电解液中是否含有I,该同学选用淀粉溶液和稀硫酸进行实验,其它仪器及用品自选,请完成其方案:

实验操作
现象及结论
 
 

 
(4)电解完毕,从电解液中得到KIO3晶体的过程为:

步骤①的操作名称        ,步骤④中洗涤晶体的目的                         

  • 题型:未知
  • 难度:未知

已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一:电解精制:    
请回答以下问题:
电解时,粗铜应与电源的     极相连。阴极上的电极反应式为                       
电解过程中,硫酸铜的浓度会           (选填:变大、不变、变小)
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:

(1)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:                                                                 
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:

序号
反应
平衡常数
1
Au + 6HNO3(浓) Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
<< 1
2
Au3+ + 4Cl  AuCl4
>>1

 
从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:                                              
(2)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程:

则100mL滤液中Cu2+的浓度为            mol·L-1,Fe2+的浓度为        mol·L-1

  • 题型:未知
  • 难度:未知

电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a,X、Y都是惰性电极,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
⑴若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两极各滴入几滴酚酞试液,则

①写出电解饱和NaCl溶液的化学方程式                   
②电解池中X极附近观察到的现象是           
③Y电极上的电极反应式为                    
检验该电极反应产物的方法是                         
⑵如果用电解法精炼铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是       ,电极反应式为                          
②Y电极的材料是       ,电极反应式主要为                          
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(14分)在工业生产和日常生活中有重要用途。 I.工业上用钛矿石(,含等杂质)经过下述反应制得:

其中,步骤②发生的反应为:
(1)净化钛矿石时,是否需要除去杂质FeO? ______ (填“需要”或“不需要”)。
(2)  净化钛矿石时,需用浓氢氧化钠溶液来处理,写出该过程中发生反应的化学方程式: __________________
II. TiO2可通过下述两种方法制备金属钛:
“方法一”是电解TiO2来获得Th将处理过的TiO2作阴极,石墨为阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池。
(3)阴极反应的电极反应式为__________________
“方法二”是先将TiO2与 Cl2、C反应得到TiCl4,再用镁还原得到TL因下述反应难于发生:
所以不能直接由Ti02和Cl2反应(即氯化反应)来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后,碳与上述反应发生耦合,使得反应在高温条件下能顺利进行。
(4)  己知:
请写出与Cl2、C反应制取TiO4的热化学方程式:____________
(5)从化学平衡的角度解释:往氯化反应体系中加入碳时,氯化反应能顺利进行的原因________________________________________________

  • 题型:未知
  • 难度:未知

(11分) 已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一:电解精制:
请回答以下问题:
电解时,粗铜应与电源的     极相连。阴极上的电极反应式为                
电解过程中,硫酸铜的浓度会           (选填:变大、不变、变小)。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:

(1)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:          
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:

序号
反应
平衡常数
1
Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
<< 1
2
Au3+ + 4Cl =" " AuCl4
>>1

从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:                                           
(2)滤液含量的测定:
以下是该小组探究滤液的一个实验流程

则100mL滤液中Cu2+的浓度为         mol·L—1,Fe2+的浓度为        mol·L—1

  • 题型:未知
  • 难度:未知

高中化学探究电解池作用实验题