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【题目】某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:

(1)若开始时开关Ka连接,则A极的电极反应式为____________________B极的Fe发生__________ 腐蚀(填析氢吸氧”)

(2)若开始时开关Kb连接,下列说法正确的是________(填序号)

①溶液中NaA极移动 

②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 

③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 

(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾

①该电解槽的阳极反应式为______________,此时通过阴离子交换膜的离子数________(大于”“小于等于”)通过阳离子交换膜的离子数。

②制得的氢氧化钾溶液从出口________(“A”“B”“C”或“D”)导出。

【答案】O2+2H2O+4e=4OH 吸氧 4OH-4e=2H2O+O2(或4H2O-4e= O2↑+4H+ 小于 D

【解析】

(1)开始时开关Ka连接形成原电池反应,B极铁电极作负极,发生氧化反应,A电极石墨作正极,中性溶液中氧气得到电子生成氢氧根离子;

(2)开始时开关Kb连接形成电解池,与电源正极相连的A电极为阳极,溶液中氯离子失电子生成氯气,与电源负极相连的B电极为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气。恢复到电解前电解质的浓度,出什么加什么的原则分析;

(3)①电解时,离子放电能力:OH->SO42-在阳极上失电子发生氧化反应;根据阴阳离子的移动方向,通过相同电量时,阴阳离子交换的个数判断

②电解产生的氢氧化钾在阴极产生

(1)开始时开关Ka连接形成原电池反应,B电极铁电极作负极失电子被氧化生成Fe2+,B电极反应为Fe-2e-=Fe2+;A电极石墨电极作正极,由于溶液为中性,所以是溶液中的氧气获得电子,发生还原反应,电极反应为:O2+2H2O+4e=4OH;Fe发生吸氧腐蚀;

(2)若开始时开关Kb连接,装置为电解池,A(石墨)电极是阳极,B()电极为阴极

.电解过程中阳离子向阴极移动,B为阴极,溶液中Na+B极移动,①错误;

.A电极上溶液中的Cl-失去电子生成氯气,氯气有强的氧化性,能使湿润KI淀粉试纸变蓝,②正确;

.电解的总反应方程式是:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2,从溶液中析出的物质有H2、Cl2,所以要使溶液恢复到电解前电解质的浓度,反应一段时间后加适量HCl气体,不是加入盐酸,③错误;

合理答案为②

(3)①电解时,阳极上是溶液中的阴离子失电子发生氧化反应,由于放电能力OH->SO42-所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2;阳极氢氧根离子放电,因此SO42-向阳极移动阳离子放电能力:H+>Na+,所以阴极H+放电,因此Na+向阴极移动当通过相同电量时,通过阴离子交换膜的离子数就小于通过阳离子交换膜的离子数

②电解产生的氢氧化钾在阴极生成,所以氢氧化钾溶液从出口D流出

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:

(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13CO2主要转化为__________(写离子符号);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3-)c(CO32-)__________。(室温下,H2CO3K1=4×10-7K2=5×10-11

(2)CO2CH4经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)。

已知:C(s)+2H2(g)=CH4(s) H=-75kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO2(s) H=-394kJ·mol-1

C(s)+ O2(g)=CO(s) H=-111kJ·mol-1

①该催化重整反应的△H=__________。有利于提高CH4平衡转化率的条件是__________(填标号)。

A 低温低压 B 低温高压 C 高温低压 D 高温高压

某温度下,在体积为2L的容器中加入2mol CH41molCO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为__________mol2·L-2

②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:

积碳反应

CH4(g)= C(s)+ 2H2(g)

消碳反应

CO2(g)+C(s)=2CO(g)

H/kJ·mol-1

75

172

活化能/kJ·mol-1

催化剂X

33

91

催化剂Y

43

72

由上表判断,催化剂X__________Y(填优于劣于),理由是:__________________

(3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示:

X是电源的__________极(填)。

②阴极的电极反应式是:H2O+2e-=H2+O2- CO2+2e-=CO+O2-

则总反应可表示为__________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】常温下,下列有关叙述正确的是

A. 0.1 mol·L1 Na2CO3溶液中通入适量CO2气体后:c(Na+)=2[c()+c()+c(H2CO3)]

B. 常温下,pH=6NaHSO3溶液中:c()c(H2SO3)=9.9×107 mol·L1

C. 等物质的量浓度、等体积的Na2CO3NaHCO3混合:<

D. 0.1 mol·L1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c()+c()+c(OH)=c(Na+)+c(H+)

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】恒温恒容的容器中,建立如下平衡:,在相同条件下,若分别再向容器中通入一定量的A气体,重新达到平衡后,下列说法不正确的是

A.平衡向右移动

B.A的体积分数比原平衡时小

C.A的转化率增大

D.正反应速率增大,逆反应速率减小

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:

常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Cu(OH)2

开始沉淀

7.5

2.7

4.8

完全沉淀

9.0

3.7

6.4

1)炉气中的有害气体成分是__________Cu2SO2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________

2)若试剂XH2O2溶液,写出相应反应的离子方程式:__________。并写出H2O2的电子式__________Fe(铁)在元素周期表中的位置:__________;当试剂X__________时,更有利于降低生产成本。

3)加入试剂YpH时,pH的调控范围是__________

4)操作X包括__________、洗涤、烘干,其中烘干时要隔绝空气,其目的是__________

5)以铜与石墨作电极,电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu2O,写出阳极上生成Cu2O的电极反应式:__________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是

A.构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属

B.通过构成原电池,能将反应的化学能全部转化为电能

C.右图原电池中,电池工作时,SO42-移向电池的正极

D.银锌纽扣电池的放电反应:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,其中Ag2O作正极,发生还原反应

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列说法可以证明反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是

A. 1N≡N键断裂的同时,3H—H键形成

B. 1N≡N键断裂的同时,3H—H键断裂

C. N2H2NH3的分子数之比为1∶3∶2

D. 1N≡N键断裂的同时,6H—N键形成

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氮是一种重要的元素,其对应化合物在生产生活中有重要的应用。

(1)氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷,遇强碱会腐蚀,写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________

(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③

①己知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol

N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol

2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) △H= -571.6 kJ/mol

试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式________________

②某电解法制氨的装置如右图所示,电解质只允许质子通过,试写出阴极的电极反应式__________

(3)反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。

①将NO和O2按物质的量之比为2:1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应,得到NO2体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变,t1时再向容器中充入适量物质的量之比为2:1的NO和O2的混合气体,t2时再次达到平衡,请画出tl-t3时间范围内NO2体积分数随时间的变化曲线:____________

②在研究此反应速率与温度的关系时发现,NO转化成NO2的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现,上述反应实际是分两步进行的:

I 2NO(g) N2O2(g) △H<0

II N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0

已知反应I能快速进行,试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析,随温度升高,NO转化成NO2的速率减慢的可能原因________

(4)已知常温下,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×l0-5。则常温下0.lmol/L的CH3COONH4溶液中,(CH3COO-):c(NH3·H2O)=________________

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】在10L 恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生:X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:

实验

温度/℃

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n(X)

n(Y)

n(M)

700

0.40

0.10

0.090

800

0.10

0.40

0.080

800

0.20

0.30

a

900

0.10

0.15

b

下列说法中不正确的是

A. 实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-3mol/(L·min)

B. 实验④中,达到平衡时,b>0.060

C. 实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%

D. 实验②中,该反应的平衡常数K=1.0

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