题目内容
【题目】氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。
(1)将含SO2的废气通入含Fe2+(催化剂)的溶液中,常温下可使SO2转化为SO42-,其总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式:__________。
(2)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝溶液。若溶液的pH偏高,则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生,用化学方程式表示其原因:_______________________。
(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:_________________________________。
②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目:__________。
③ClO2能将电镀废水中的CN-离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式_______________________________。
【答案】 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑ Cl-+3H2O3H2↑+ClO3- =2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O 2ClO2+2CN-=2CO2↑+2Cl-+N2↑
【解析】本题主要考查氧化还原反应。
(1)可由总反应的离子方程式减去第一步反应的离子方程式得到第二步反应的离子方程式:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(2)溶液的pH偏高,硫酸铝的水解程度增大,用化学方程式表示其原因:3CaCO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CaSO4↓+3CO2↑。
(3)①氯化钠电解产生氯酸钠、氢气,电解槽内发生反应的离子方程式:Cl-+3H2O3H2↑+ClO3-。
②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目: =2ClO2↑+2NaCl+Cl2↑+2H2O。
③ClO2能将电镀废水中的CN-离子氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。两种无毒气体是二氧化碳和氮气,该反应的离子方程式为2ClO2+2CN-=2CO2↑+2Cl-+N2。
【题目】下列各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( )
选项 | a | b | C | m |
A | 氢氧化钠 | 碳酸钠 | 碳酸氢钠 | 二氧化碳 |
B | 硝酸 | 硝酸铁 | 硝酸亚铁 | 铁 |
C | 硫酸铝 | 氢氧化铝 | 偏铝酸钠 | 氢氧化钠 |
D | 氮气 | 一氧化氮 | 二氧化氮 | 氧气 |
A. A B. B C. C D. D
【题目】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号 | 取样时间/min | 现象 |
ⅰ | 3 | 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 |
ⅱ | 30 | 产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深 |
ⅲ | 120 | 产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅 |
(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。