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10.电化学原理在工业生产中有重要应用.如图1所示电解池中:
(1)若电解池中放入500mL NaCl溶液(含有少量酚酞试液)进行电解,
①观察到b电极(填a或b)周围首先变红色,该电极上发生还原反应(填氧化或还原).
②a电极电解产物的检验方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,看是否变蓝.
③电解NaCl溶液时发生反应的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)若图1为电解精炼银的示意图,电解液为硝酸酸化的硝酸银溶液,则a极(填a或b)为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O.
(3)利用图2 装置,可以模拟铁的电化学防护.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于N处.若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法.

分析 (1)电解饱和氯化钠溶液时,由电源可知,b为阴极,a为阳极,阳极上是氯离子离子失电子,阴极上是氢离子得电子,据此分析;
(2)电解精炼银时,粗银作阳极,若b极有少量红棕色气体生成,则b电极上硝酸根离子得电子生成二氧化氮;
(3)作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护.

解答 解:(1)电解饱和氯化钠溶液时,由电源可知,b为阴极,阴极上是氢离子得电子,反应为2H++2e-=H2↑,a为阳极,阳极上是氯离子离子失电子,反应为2Cl--2e-=Cl2↑,
①b为阴极,阴极上是氢离子得电子发生还原反应,反应为2H++2e-=H2↑,所以氢氧根显碱性,所以电极b周围首先变红色,故答案为:b;还原;
②a为阳极,阳极上是氯离子离子失电子,反应为2Cl--2e-=Cl2↑,检验氯气用用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,看是否变蓝;
故答案为:用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,看是否变蓝;
③阳极上是氯离子离子失电子,阴极上是氢离子得电子,电解总反应离子方程式为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-,故答案为:2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)电解精炼时,粗银做阳极,所以粗银是a极;b电极是阴极,发生还原反应,生成了红棕色气体是NO2,电极反应:NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O,
故答案为:a;NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O;
(3)作原电池正极或作电解池阴极的金属被保护,若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,则铁应作电解池阴极,所以开关K应该置于处N处;
若X为锌,开关K置于M处,该装置构成原电池,锌易失电子作负极,铁作正极而被保护,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法,
故答案为:N;牺牲阳极的阴极保护法.

点评 本题考查学生电解池的工作原理知识及其应用,明确图中电源的正负极确定电解池的阴阳极是解答的关键,并熟悉电极反应及离子的放电顺序来解答,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

20.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯:
已知:
密度
(g/cm3
熔点
(℃)
沸点
(℃)
溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①请书写A中环己醇制环己烯的化学反应方程式
②A中碎瓷片的作用是防止暴沸,导管B除了导气外还具有的作用是冷凝.
③试管C置于冰水浴中的目的是防止环己烯的挥发.
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上 层(填“上”或“下”),分液后用C(填入编号)洗涤.
A.KMnO4溶液          B.稀H2SO4           C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,蒸馏时要加入生石灰,目的是除去水分.
③收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是C.
A.蒸馏时从70℃开始收集产品B.环己醇实际用量多了C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是B、C.
A.用酸性高锰酸钾溶液B.用金属钠C.测定沸点.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.在0℃1.01×105Pa下,有关H2、N2、O2三种气体的叙述正确的是(  )
A.其密度之比等于物质的量之比
B.其密度之比等于摩尔质量之比
C.等质量的三种气体,其体积比等于相对分子质量之比
D.等体积的三种气体,其物质的量之比等于相对分子质量之比

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18.某酸性工业废水中含有SO${\;}_{4}^{2-}$、Na+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Au3+、NH${\;}_{4}^{+}$等离子.我们可用常见的稀酸和烧碱溶液及废铁屑为原料把金(Au)等从废水中回收制取.设计工艺流程及转化如图:

据对如图的分析填写下面空白(每空3分)
(1)图中标号处①和⑧需加入的物质分别为NaOH、稀H2SO4
(2)写出⑤处发生的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3.写出⑦处发生的化学方程式:2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+Al2O3.写出②处发生的离子方程式:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.写出⑩处发生的离子方程式:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.
(3)向上述J溶液中加入一定量的Fe、Al粉混合物充分反应后,反应体系会出现的情况可能是(填编号)a、b、e.
a.Al3+、Fe3+、Cu2+、无固体   
b.Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、无固体
c.Al3+、Fe3+、析出Cu
d.Al3+、Fe2+、Cu2+、析出Fe
e.Al3+、Fe2+、析出Cu
(4)若向该工业废水中加入Na2O2固体,充分反应后,再加入过量的盐酸,则该溶液中的离子数目没有变化的是SO42-、Al3+、Cu2+(不考虑Au3+
(5)若向只含Al3+0.02mol•L-1,10L的溶液中加入0.5LNaOH溶液后产生了3.9g氢氧化铝沉淀,则该NaOH的浓度可能为0.3或1.5mol•L-1

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5.298K时,已知反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.3kJ•mol-1,平衡常数K=4.下列说法正确的是(  )
A.使用催化剂会使K变化但△H不变
B.使用催化剂会使△H增大,但K不变
C.使用催化剂和提高温度均可增大H2的转化率
D.在一密闭容器中,投入浓度均为1mol•L-1的 N2、H2、NH3,平衡前v(正)>v(逆)

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15.在含有FeCl2的溶液中加入足量下列试剂,然后再加入KSCN溶液,最终不能使溶液呈血红色的是(  )
A.稀硝酸B.铁粉C.氯水D.双氧水

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2.氧族元素的各种性质可归纳整理出如表(部分):
元素

性质
8O16SSe52Te
单质沸点(℃)-183444.66851 390
主要化合价-2-2,+4,+6-2,+4,+6
原子半径(nm)0.0740.1020.1160.143
单质与H2反应点燃易化合加热化合加热难化合不能直接化合
回答下列问题:
(1)S2-的电子式为
(2)氧元素比硫元素非金属性强(填强或弱).请用化学方程式证明该结论:2H2S+O2=2S↓+2H2O.

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19.下列关于萃取操作的说法正确的是(  )
A.从溴水中提取溴,可加入酒精作萃取剂
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C.用一种有机溶剂,提取水溶液中的某物质,静置分液后,“水层”应在上层
D.萃取时,所加入的溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质相互间不反应

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.用NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4LCHCl3中含有的氯原子的数目为3NA
B.25℃、101kPa下,16gO3和O2混合气体中含有的氧原子数为NA
C.等质量的N2和CO所含分子数相同且均为NA
D.一定温度下,1L 1mol•L-1的CH3COONa溶液含NA个CH3COO-

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同步练习册答案