题目内容
氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分．
（1）氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．该电池负极的电极反应式为 ；用该电池进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，以CuSO4溶液为电解质溶液，下列说法正确的是 ．
a．电能全部转化为化学能
b．SO42-的物质的量浓度不变（不考虑溶液体积变化）
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e．若阳极质量减少64g，则转移电子数为2NA个
（2）①将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液
白色沉淀
观察现象并判断则试剂A的化学式为 ．实验表明，加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是 ．
②利用如图1所示电化学装置吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu．写出装置中阳极的电极反应式 ．
（3）已知KSP（ BaSO4）=1.0×10-10，KSP（ BaCO3）=2.5×10-9．
某同学设想用下列流程：BaSO4
BaCO3
BaCl2，得到BaCl2，则①的离子方程式为 ，该反应的平衡常数K= ；
（4）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg?L-1之间．碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：
Ⅰ．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝．
Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液，发生2S2O32-+I2=S4O62-+2I-反应
Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1～3．
操作时，不同pH环境中粒子种类如图2所示：
请回答：
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是 ．
②在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是 ．
（1）氨气燃料电池使用的电解质溶液是KOH溶液，电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．该电池负极的电极反应式为
a．电能全部转化为化学能
b．SO42-的物质的量浓度不变（不考虑溶液体积变化）
c．溶液中Cu2+向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
e．若阳极质量减少64g，则转移电子数为2NA个
（2）①将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液
| 操作① |
| 加试剂A |
②利用如图1所示电化学装置吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu．写出装置中阳极的电极反应式
（3）已知KSP（ BaSO4）=1.0×10-10，KSP（ BaCO3）=2.5×10-9．
某同学设想用下列流程：BaSO4
| 饱和Na2CO3溶液 |
| ① |
| 盐酸 |
| ② |
（4）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1～0.8mg?L-1之间．碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：
Ⅰ．取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝．
Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液，发生2S2O32-+I2=S4O62-+2I-反应
Ⅲ．加硫酸调节水样pH至1～3．
操作时，不同pH环境中粒子种类如图2所示：
请回答：
①确定操作Ⅱ完全反应的现象是
②在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,原电池和电解池的工作原理,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：
分析：（1）依据化学方程式分析氨气化合价变化，判断发生氧化反应的物质是氨气，原电池中在负极失电子，正极上氧气得到电子生成氢氧根离子；电解精炼铜时利用了电解原理，电能转化为化学能，也有少量转化为热能．电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应．电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子．粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近．溶液中铜离子浓度减小；
（2）①实现固体和液体的分离可以采用过滤的方法；硫酸钡和盐酸不反应，但是亚硫酸钡可以和盐酸反应；加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的反应是二氧化硫被氧气氧化，生成硫酸钡沉淀；
②电解池中吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu，阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子；
（3）硫酸钡中加入饱和碳酸钠溶液，发生沉淀转化生成碳酸钡沉淀，依据化学反应的离子方程式书写平衡常数，结合钡离子浓度相同得到平衡常数的计算式为溶度积常数比值，代入数值计算；
（4）①加入一定量 Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，使I2还原为I-；
②由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2与淀粉结合再次出现蓝色，根据化合价升降总数相等、原子守恒和电荷守恒来配平．
（2）①实现固体和液体的分离可以采用过滤的方法；硫酸钡和盐酸不反应，但是亚硫酸钡可以和盐酸反应；加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的反应是二氧化硫被氧气氧化，生成硫酸钡沉淀；
②电解池中吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu，阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子；
（3）硫酸钡中加入饱和碳酸钠溶液，发生沉淀转化生成碳酸钡沉淀，依据化学反应的离子方程式书写平衡常数，结合钡离子浓度相同得到平衡常数的计算式为溶度积常数比值，代入数值计算；
（4）①加入一定量 Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，使I2还原为I-；
②由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2与淀粉结合再次出现蓝色，根据化合价升降总数相等、原子守恒和电荷守恒来配平．
解答：
解：（1）电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O．该电池负极是氨气失电子生成氮气，反应的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O，电解精炼铜时利用了电解原理，a、电能转化为化学能，也有少量转化为热能，故a错误；
b、电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应，阳极是铝、锌失电子发生氧化反应，溶液中铜离子在阴极得到电子发生还原反应，溶液中铜离子浓度减小，故b错误；
c、电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子，溶液中Cu2+向阴极移动，故c错误；
d、粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确；
e．若阳极质量减少64g，铝、锌也失电子发生氧化反应，电子转移不是0.2mol，故e错误；
故答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；d；
（2）①实现固体和液体的分离可以采用过滤的方法，将SO2通入到BaCl2溶液中，出现的白色浑浊可能是硫酸钡还可能是亚硫酸钡，硫酸钡和盐酸不反应，但是亚硫酸钡可以和盐酸反应，溶解，可以用盐酸来鉴别沉淀成分，实验表明，加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
故答案为：HCl；2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
②电解池中吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu，阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-；
故答案为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-；
（3）硫酸钡中加入饱和碳酸钠溶液，发生沉淀转化生成碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为：BaSO4（s）+CO32-（aq）=BaCO3（s）+SO42-（aq），则平衡常数=
=
×
=
=
=0.04；
故答案为：BaSO4（s）+CO32-（aq）=BaCO3（s）+SO42-（aq）；0.04；
（4）①加入一定量 Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，使I2还原为I-，故蓝色会消失，故答案为：蓝色消失，半分钟内不变色；
②由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2，离子方程式为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，故答案为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O．
b、电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应，阳极是铝、锌失电子发生氧化反应，溶液中铜离子在阴极得到电子发生还原反应，溶液中铜离子浓度减小，故b错误；
c、电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子，溶液中Cu2+向阴极移动，故c错误；
d、粗铜中的不活泼金属不能失电子，以阳极泥的形式沉积在阳极附近，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，故d正确；
e．若阳极质量减少64g，铝、锌也失电子发生氧化反应，电子转移不是0.2mol，故e错误；
故答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；d；
（2）①实现固体和液体的分离可以采用过滤的方法，将SO2通入到BaCl2溶液中，出现的白色浑浊可能是硫酸钡还可能是亚硫酸钡，硫酸钡和盐酸不反应，但是亚硫酸钡可以和盐酸反应，溶解，可以用盐酸来鉴别沉淀成分，实验表明，加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
故答案为：HCl；2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
②电解池中吸收工业尾气中SO2，阴极上生成Cu，阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-；
故答案为：SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-；
（3）硫酸钡中加入饱和碳酸钠溶液，发生沉淀转化生成碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为：BaSO4（s）+CO32-（aq）=BaCO3（s）+SO42-（aq），则平衡常数=
| c(SO42-) |
| c(CO32-) |
| c(SO42-) |
| c(CO32-) |
| c(Ba2+) |
| c(Ba2+) |
| Ksp(BaSO4) |
| Ksp(BaCO3) |
| 1×10-10 |
| 2.5×10-9 |
故答案为：BaSO4（s）+CO32-（aq）=BaCO3（s）+SO42-（aq）；0.04；
（4）①加入一定量 Na2S2O3 溶液，发生反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，使I2还原为I-，故蓝色会消失，故答案为：蓝色消失，半分钟内不变色；
②由图示表明，pH至1～3时，ClO2-将I-氧化成I，生成的I2，离子方程式为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O，故答案为：ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O．
点评：本题主要考查了氧化还原反应、离子方程式式的书写以及化学计算，题目难度中等，注意沉淀转化关系的分析判断，电解池原理应用，掌握基础是关键．
练习册系列答案
轻松暑假总复习系列答案
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下列溶液中粒子的物质的量浓度关系一定正确的是（ ）
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