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    14．人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素（CO（NH2）2），原理如图．
    （1）阳极室中发生的反应依次有：6Cl--6e-═3Cl2↑、CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl．
    （2）电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将不变；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为7.2g（忽略气体的溶解，下同）．
    （3）若关闭左下侧与左上侧溶液的导入导出，当电解过程中转移了2mol电子，则质子交换膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）为26g．

    分析 （1）阴极反应为：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑），阳极反应为：6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl；
    （2）阴极反应为：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑）阳极反应为：6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），混合气体物质的量=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，根据CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n（N2）=n（CO2）=0.6mol×$\frac{1}{5}$=0.12 mol，根据N原子守恒计算尿素的物质的量，再根据m=nM计算尿素质量；
    （3）转移2mol电子时，阳极6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，阴极反应为：6H++6e-═3H2↑，所以质子交换膜左边的2mol氢离子进去右边，右侧氢离子放出氢气，质量不变；左侧阳极室中生成1molCl2，最终放出$\frac{1}{3}$molN2和$\frac{1}{3}$molCO2，据此分析．

    解答 解：（1）根据图知，阴极反应为：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑），阳极反应为：6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，
    故答案为：6Cl--6e-═3Cl2↑；CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl；
    ③阴极反应为6H2O+6e-═6OH-+3H2↑（或6H++6e-═3H2↑），阳极反应为6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），混合气体物质的量=$\frac{13.44L}{22.4L/mol}$=0.6mol，根据CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl可知n（N2）=n（CO2）=0.6mol×$\frac{1}{5}$=0.12 mol，根据N原子守恒得n[CO（NH2）2]=n（N2）=0.12mol，尿素质量m=nM=0.12mol×60g/mol=7.2g，
    故答案为：不变；7.2；
    （3）转移2mol电子时，阳极6Cl--6e-═3Cl2↑，CO（NH2）2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl，阴极反应为：6H++6e-═3H2↑，所以质子交换膜左边的2mol氢离子进去右边，右侧氢离子放出氢气，质量不变；左侧阳极室中生成1molCl2，最终放出$\frac{1}{3}$molN2和$\frac{1}{3}$molCO2，故膜两侧电解液的质量变化差（△m左-△m右）=$\frac{1}{3}$（28+44）+2×1=26g，
    故答案为：26．

    点评 本题考查化学电源新型电池、电解原理等知识点，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写及有关计算，书写电极反应式要结合电解质溶液酸碱性书写，注意（3）中阳极上所发生的反应，为易错点．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品．
    回答下列问题：
    （1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是②③④（填序号）．
    ①用混凝法获取淡水          ②提高部分产品的质量
    ③优化提取产品的品种        ④改进钾、溴、镁的提取工艺
    （2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收．碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O  NaBr+NaBrO3+NaHCO3，吸收1mol Br2时，转移的电子数为$\frac{5}{3}$mol．
    （3）海水提镁的一段工艺流程如图：

    浓海水的主要成分如下：
    离子Na+Mg2+Cl-SO42-
    浓度/g/L63.728.8144.646.4
    该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为Ca2++SO42-=CaSO4↓，产品2的化学式为Mg（OH）2，1L浓海水最多可得到产品2的质量为69.6g．
    （4）采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式Mg+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg（OH）2+H2↑．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    5．（1）氯元素的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量．写出该反应的热化学方程式：Cl2O7（l）+H2O（l）═2HClO4（aq）△H=-4QkJ/mol；
    （2）已知：Fe2O3（s）+$\frac{3}{2}$C（s）═$\frac{3}{2}$CO2（g）+2Fe（s）△H=+234.1kJ•mol-1；C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1，则2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）═Fe2O3（s）的△H是-824.4kJ•mol-1；
    （3）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子结构（如图1所示）．已知断裂1molN-N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ．根据以上信息和数据，写出N4气体转变为N2的热化学方程式：N4（g）═2N2（g）△H=-882kJ/mol；
    （4）图2是丙烷（C3H8）、二甲醚（CH3OCH3）燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数．根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：CH3OCH3（g）+3O2（g）→2CO2（g）+3H2O（l）△H=-1455kJ•mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．对于CH4、C3H4、C2H4、C2H6、C3H6五种烃，回答下列有关问题：
    （1）等质量的上述五种烃，在相同状况下体积最大的是CH4．
    （2）等质量的上述五种烃，完全燃烧生成CO2最多的是C2H2．
    （3）在120℃、1.01×105Pa条件下，与足量的O2混合点燃，完全燃烧前后气体体积没有变化的烃是CH4、C3H4、C2H4．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．如图是化学工作者设计的卤素间置换反应的实验装置示意图．该装置将卤素间的置换反应设计在“两管”中，符合“绿色化学”的实验要求，是十分优秀的微型实验装置．已知高锰酸钾固体能氧化浓盐酸中的HCl生成氯气：
    2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
    实验操作如下：向U型管中加入约2g高锰酸钾固体，按如上图所示安装好．关闭止水夹②．试回答下列问题：
    （1）打开分液漏斗活塞，滴加浓盐酸，U型管中出现的现象是U型管中充满黄绿色气体（不考虑滤纸现象）．
    （2）4处产生的现象是滤纸变蓝．
    （3）打开止水夹①、②，使氯气上升到2位置，保持一会儿即关闭止水夹②，不使氯气上升，2处产生的现象是棉花团变黄．取下上节玻璃管斜放，将止水夹①及胶管取下，置于玻璃管2处下端口，将其封住．向2处微微加热，1处产生的现象是棉花团变蓝．
    （4）此实验中产生的实验现象说明的问题是卤素单质氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2．
    （5）NaOH溶液棉团的作用是吸收多余的氯气．
    （6）在高锰酸钾固体与盐酸的反应中，HCl的作用是还原剂、酸性．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列有关氯元素及其化合物的表示正确的是（　　）
    A．质子数为17、中子数为20的氯原子：${\;}_{17}^{20}$Cl
    B．氯离子（Cl-）的结构示意图：
    C．氯分子的电子式：${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{Cl}}{••}$${\;}_{•}^{•}$$\underset{\stackrel{••}{Cl}}{••}$${\;}_{•}^{•}$
    D．氯乙烯分子的结构简式：H3C-CH2Cl

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸．依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图1所示：试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）．已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全．有关物质的沸点见表：
    物质乙醛乙酸甘油乙二醇水
    沸点20.8℃117.9℃290℃197.2℃100℃
    请回答下列问题：
    （1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）2CH3CHO+O2$→_{68℃～80℃}^{cuo}$2CH3COOH．
    （2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，
    在实验开始时温度计水银球的位置应在试管A的反应液中，目的是测量反应溶液的温度；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在在试管A的支管口处，目的是收集含乙酸的馏分．
    （3）烧杯B的作用是：①使试管A内的反应液均匀受热发生反应，②使生成的乙酸蒸气进入试管；烧杯B内盛装的液体可以是乙二醇或甘油（写出一种即可，在题给物质中找）．
    （4）若想检验试管C中是否含有产物乙酸，在下列提供的试剂和试纸中可以选用ad．（填序号）．实验仪器任选．所提供的试剂和试纸有：
    a．pH试纸  b．红色的石蕊试纸  c．白色的醋酸铅试纸 d．碳酸氢钠粉末．
    （5）实验室可以用下列装置如图2来探究乙酸、苯酚、碳酸的酸性强弱．
    ①饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去乙酸．
    ②苯酚钠溶液中应观察到溶液变浑浊，有关的化学方程式C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH↓+NaHCO3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．某温度下，H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）的平衡常数K=2.25．该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如表所示．
    起始浓度甲乙丙
    c（H2）/mol/L0.0100.0200.020
    c（CO2）/mol/L0.0100.0100.020
    下列判断不正确的是（　　）
    A．反应开始时，反应速率：甲＜乙＜丙
    B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
    C．平衡时，c（CO2）丙=2c（CO2）甲
    D．平衡时，乙中CO2的体积分数大于60%

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    4．下列实验中所选用的仪器或操作以及结论不合理的是（　　）
    A．用托盘天平称量11.7g氯化钠晶体
    B．用碱式滴定管量取25.00mL高锰酸钾溶液
    C．不宜用瓷坩埚灼烧氢氧化钠、碳酸钠
    D．测定溶液的pH时，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在用蒸馏水润湿过的pH试纸上，再与标准比色卡比较
    E．用蒸馏水和pH试纸，就可以鉴别pH相等的H2SO4和CH2COOH溶液

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