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1、选择题 已知在pH为4~5的溶液中,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH=3.8的含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液中加入适量的黑色粉末X,充分搅拌后过滤,将滤液用下图所示装置电解,其中某电极增重a g,另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是(? )

A.黑色粉末X是铁粉
B.铜电极连接电源正极
C.石墨电极上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O
D.铜的相对原子质量的计算式是
参考答案:C
本题解析:利用Fe3+的水解,除去CuSO4溶液中Fe3+方法是向其中加入黑色的CuO,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去,A错误;电解时,石墨作阳极,电极反应式:
4OH--4e-=2H2O+O2↑,C正确;
铜作阴极,电极反应式为:2Cu2++4e-=2Cu,B错误;
据两极上转移电子的量相等可知:
×2=
×4,
解得:M(Cu)=
。
本题难度:一般
2、简答题 (14分)
对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施。
(1)含氰废水中的CN-有剧毒。
①CN-中C元素显+2价, N元素显-3价,用原子结构解释N元素显负价的原因是?,共用电子对偏向N原子,N元素显负价。
②在微生物的作用下,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,该反应的离子方程式为?。
(2)含乙酸钠和对氯酚(
)的废水可以利用微生物电池除去,其原理如下图所示。

①B是电池的?极(填“正”或“负”);②A极的电极反应式为?。
(3)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如下图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A- 表示乳酸根离子)。

①阳极的电极反应式为?。
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:?。
③ 电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的pH约为6-8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400mL 10 g?L-1乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为145 g?L-1(溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为?L。(乳酸的摩尔质量为90 g? mol-1)
参考答案:(14分)
(1)①C和N的原子电子层数相同(同周期),核电荷数C小于N,原子半径C大于N(吸引电子能力C弱于N)
注:以递变规律的方式表述也给分。如“C和N同周期,C在N的左边。同周期元素从左至右核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,核对最外层电子的引力逐渐减弱”)
② 2CN-+ 4H2O + O2
?2HCO3- + 2NH3
(2)①负;②Cl-
-OH + 2e- + H+ ="=="
-OH + Cl-
(3)①4OH--4e-="==" 2H2O+O2↑
② 阳极OH-放电,c(H+)增大,H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室(1分);A-通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室(1分),H+ +A- ="==" HA,乳酸浓度增大。
③ 6.72
本题解析:(1)①C和N的原子电子层数相同,核电荷数C小于N,原子半径C大于N,所以N吸引电子的能力强于C,表现为负价;
②,CN-能够被氧气氧化成HCO3-,同时生成NH3,根据所给反应物和生成物判断反应物中应有水参与,该反应的离子方程式为2CN-+ 4H2O + O2
?2HCO3- + 2NH3
(2)①HCO3-中C为+4价,CH3COO-中C平均为0价,化合价升高,发生氧化反应,所以B极为负极;
②A极发生还原反应,对氯苯酚结合氢离子生成苯酚和氯离子,电极反应式为Cl-
-OH + 2e- + H+ ="=="
-OH + Cl-
(3)①阳极的电极反应式为
本题难度:一般
3、填空题 (14分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH= -113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比2∶1置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1molSO3的同时生成1mol NO