题目内容

（一）（8分）在含有物质的量各为0.1 mol FeCl3、H2SO4、Cu(NO3)2的溶液500 mL中，逐渐加入铁粉，溶液中n(Fe2＋)与加入n(Fe)的关系如图A(请注意识图，该题图中每小正方格长度为0.05mol)。（提示：忽略离子水解产生的影响；如果有硝酸根被还原时，则生成一氧化氮气体）
（1）写出图中n(Fe)从0.125mol-0.225 mol段对应反应的离子方程式____。
（2）写出图中n(Fe)从0-0.05 mol段对应反应的离子方程式____。
（3）请在图B中画出溶液中n(Fe3＋)与加入n(Fe)的变化关系图
（4）当反应进行到最后，取该溶液2mL加入试管中，为了证明该溶液中有NO3－存在，可以向试管中在滴加_______。
A．酸性KMnO4溶液B．含有盐酸的KSCN溶液C．碘水D．次氯酸钠溶液

（二）（5分）下图是电解槽的剖面图，箭头的方向指的是气体或溶液的流向，阳离子交换膜只允许阳离子通过。现要用此装置来通过电解分离Na2SO4和NaOH的混合溶液，则向装置中通入A1溶液和A2溶液(A1溶液是Na2SO4和NaOH的混合溶液，A2溶液是NaOH的稀溶液)。电解一段时间后，装置中流出：B2溶液（是NaOH的浓溶液）和B1溶液，C1气体和C2气体。

（1） C2气体是______（填化学式）。
（2）请写出阳极反应的电极方程式                                .
（3）请简述阴极室能流出NaOH的浓溶液的原因                         .
（一）（1）Cu2++Fe= Cu+Fe2+
（2） Fe+4H++NO-3=NO↑+2H2O+ Fe3+
（3）
（4）B
(二)（第一空1分，后两2空2分）
（1）H2
（2）4OH--4e-=O2↑+2H2O
（3）在电解的过程中，Na+被吸引移向阴极室，c(Na+)会增加；H+逐渐被消耗，又OH-受阳离子交换膜的阻碍不能移向阳极室，c(OH-)也增加，因此阴极室流出氢氧化钠的浓溶液。

试题分析：分析题意，根据氧化还原反应的先后规律，得出溶液中与铁反应的离子的先后顺序及物质的量分别是n(H+)=0.2mol，n(NO3-)=0.2mol，n(Fe3+)=0.1mol，n(Cu2+)=0.1mol,Fe与H+ NO3-反应的离子方程式为Fe+4 H++ NO3-= Fe3++NO↑+2H2O，计算可知NO3-过量，按H+计算，此时消耗Fe0.05mol,生成Fe3+0.05mol，溶液中共有n(Fe3+)=0.15mol，Fe3+消耗Fe0.075mol, Cu2+消耗Fe0.1mol。
（1） 图中n(Fe)从0.125mol-0.225 mol段为Cu2+与Fe的反应，离子方程式为Fe+ Cu2+ =Cu+Fe2+
（2）图中n(Fe)从0-0.05 mol段为Fe与H+ NO3-反应，离子方程式为Fe+4 H++ NO3-= Fe3++NO↑+2H2O
（3）溶液中n(Fe3＋)与加入n(Fe)的变化关系0～0.05mol时n(Fe3＋)由0.1mol增加到0.15mol，然后从0.05～0.125mol n(Fe3＋)减为0，如图

（4）反应进行到最后，溶液为硝酸亚铁的溶液，为证明该溶液中有NO3－存在，可向其中加入酸使溶液中存在硝酸，硝酸将亚铁离子氧化后用KSCN溶液检验，若溶液变红，证明有NO3－存在，所以答案选B。
（二）（1）C2极为电解槽阴极，阳离子放电，所以H+放电成为H2
（2）阳极是阴离子放电，根据溶液中的离子的放电顺序，所以是氢氧根离子放电，电极反应方程式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
（3）在电解过程中，阳离子移向阴极，导致c(Na+)会增加；H+逐渐被消耗，又OH-受阳离子交换膜的阻碍不能移向阳极室，c(OH-)也增加，因此阴极室流出氢氧化钠的浓溶液。
练习册系列答案
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(15分)2012年4月15日，央视曝光河北一药用胶囊厂用皮革废料所生产明胶作原料。这些企业用生石灰处理皮革废料进行脱色漂白和清洗，随后熬制成工业明胶，卖给浙江新昌县药用胶囊生产企业，最终流向药品企业，进入消费者腹中。记者调查发现9家药厂的13个批次药品所用胶囊重金属铬含量超标。重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下：
（1）化学上可将某些盐写成氧化物的形式，如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2，则Fe(CrO2)2可写成                          。
（2）煅烧铬铁矿时，矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4，反应化学方程式如下：4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2为了加快该反应的反应速率，可采取的措施是                          。（写一种即可）
（3）已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应，如：2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O ;     
3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O ① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是          。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是                     。
（4）在含Cr2O72-废水中存在着平衡：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+，请写出该平衡的平衡常数表达式K=            ，若继续加水稀释，平衡将    移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
（5）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：□Cr2O72-+□S2-+□H2O  - □Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-
A、B、C、D、F是常见的化合物，其中F在常温下是一种无色液体，D为强酸，请根据下图转化关系（反应条件及部分产物已略去），回答下列问题：

（1）若A、B、C、D均为含硫元素的化合物，A是一种常见的矿石的主要成分，且A的摩尔质量为120。 反应①的化学方程式为                         ；
（2）若A、B、C、D均为含氮元素的化合物，且A的一个分子中只含有10个电子，则：
①A分子式为__________；
②反应④的离子方程式为________________________________________________ 
③取Cu和Cu2O的混合物样品12．0g，加入到足量的D的稀溶液中，用排水法收集产生的气体，标准状况下其体积为2．24L，则样品中Cu2O的质量为__________g。
氯酸是一种强酸，浓度超过40%时会发生分解，反应可表示为：aHClO3=bO2↑＋cCl2↑＋dHClO4＋eH2O，下列说法正确的是(  )
A．由反应可知，氧气、氯气均为氧化产物
B．若化学计量数a＝8，则该反应转移电子数为12e－
C．若b确定，则方程式中其他物质的化学计量数均能确定
D．若氯酸分解所得混合气体，1 mol混合气体质量为51.5 g，则反应方程式可表示为：5HClO3=O2↑＋Cl2↑＋3HClO4＋H2O
将一定量的锌与100mL18．5mol/L浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时生成16．8L气体 (标准状况），将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的c（H+）=1mol/L，则下列叙述中错误的是
A．气体A为二氧化硫和氢气的混合物
B．气体A中二氧化硫和氢气的体积比为4：1
C．反应中共消耗锌95．5g
D．反应中共转移电子1．5mol
向一洁净干燥的烧杯中加入44.4gAl粉与Fe粉混合物，然后加入过量的盐酸，产生标况下气体26.88L。若将该混合物加入500mL14 mol·L-1的HNO3中（不考虑发生钝化），产生的气体（标准状况下测定）如图所示，假设HNO3的还原产物为NO与NO2，那么理论上从哪一时刻开始产生NO气体?（假设浓度小于9mol/L为稀HNO3）
A．t1B．t2C．t3D．t4
在一个氧化还原反应体系中反应物、生成物共六种粒子，Fe3+、NO3—、Fe2+、NH4+、H+、H2O，下列叙述正确的是
A．该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
B．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为8:1
C．若有1mol NO3—发生氧化反应，转移电子5mol
D．若将该反应设计成原电池，则负极反应为Fe3++e—=Fe2+
氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：
CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H ＝－574 kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g) ＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H ＝－1160 kJ/mol
则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为                               。       
（2）利用NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)   2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH < 0
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是                 （写出1条即可）。
（3）利用ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下：
NONO2N2
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O ＝ NO2 + HNO3 + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是                ；若生成11.2 L N2（标准状况），则消耗ClO2          g 。
（4）利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。
已知质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H     0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)；催化剂表面积S1     S2 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。
某工业废水中含有CN－和Cr2O72-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是_____________。
（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为_______。
（3）含Cr3＋废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：_______。
（4）反应③中，每消耗0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e－，该反应离子方程式为________。

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