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12.电解原理在化学工业中有广泛应用.图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑.
②Y电极上的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,检验该电极反应产物的方法是将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口,如果试纸变蓝色就说明生成氯气.
③该反应的总反应化学方程式是2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是纯铜,电极反应式是Cu2++2e-=Cu.
②Y电极的材料是粗铜,电极反应式是Cu-2e-=Cu2+

分析 (1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,Y电极与电源正极相连为阳极,氯离子放电生成氯气,氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,X电极上氢离子放电,同时该电极附近生成氢氧根离子;
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,阳极应该是粗铜、阴极是纯铜,则X电极是纯铜、Y电极是粗铜,阴极上铜离子放电,阳极是铜失电子被氧化成铜离子进入溶液中.

解答 解:(1)①若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;
②若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,Y电极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,所以氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口,如果试纸变蓝色就说明生成氯气;
③X电极上氢离子放电,同时该电极附近生成氢氧根离子,Y电极上氯离子放电生成氯气,所以电池反应式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑,
故答案为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,阳极应该是粗铜、阴极是纯铜,则与电源负极相连的阴极X是纯铜,阴极是铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,与电源正极相连的阳极Y是粗铜,阳极发生反应为:Cu-2e-=Cu2+
故答案为:纯铜; Cu2++2e-=Cu;粗铜;Cu-2e-=Cu2+

点评 本题考查原电池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,本题涉及电极反应式的书写等知识点,注意离子放电顺序及电极反应式的书写,题目难度不大.

练习册系列答案
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2.元素周期表前四周期 A、B、R、D 四种元素的原子序数依次增大.A 为电负性最大的元素;B 为前四周期第一电离能最小的元素;与 B 位于同一周期的 R 和 D,它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2,且原子序数相差为 2.请回答以下问题:

(1)元素 A 的原子结构示意图为
(2)元素 A 和 B 形成的化合物,其晶体类型为离子晶体.
(3)元素 D 基态原子价电子排布式为3d84s2
(4)酸性条件下,Cr2O72-(产物为 Cr3+)能将 R2+氧化为 R3+的离子方程式是Cr2O72-+6 Fe2++14 H+=2 Cr3++6 Fe3++7 H2O.
(5)已知 R2+与 KCN 溶液反应得 R(CN)2沉淀,当加入过量 KCN 溶液时沉淀溶解,得到黄色溶液,溶液中阴离子结构如如图 I 所示.
①1mol Kn[R(CN)m]的配离子中σ键数目为12NA
②R 单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图 II 所示.体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的 R 原子个数之比为1:2.
③RC13晶体易溶于水、乙醇,用酒精灯加热即可气化,而 RF3晶体熔点高于 1000℃,试解释两种化合物熔点差异较大的原因是FeF3为离子晶体,FeCl3为分子晶体.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.向溶液中分别通入足量的相应气体后,下列各组离子还能大量存在的是(  )
A.氯气:K+、Na+、AlO2-、CO32-B.二氧化硫:Na+、NH4+、SO32-、Cl-
C.氯化氢:H+、K+、MnO4-、SO42-D.二氧化碳:Mg2+、Al3+、Cl-、NO3-

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列说法不正确的是(  )
A.油脂属于酯类,在酸性或碱性条件下与水发生水解反应,称为皂化反应
B.淀粉、纤维素没有甜味,它们都是天然高分子化合物,在一定条件下水解都能生成葡萄糖
C.鸡蛋清的溶液中加入硫酸铜溶液,鸡蛋清凝聚,蛋白质变性
D.氨基酸分子中都含有-COOH和-NH2二种原子团,能相互反应形成更复杂的多肽化合物

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

7.某校化学兴趣小组为制备消毒液(主要成分是NaClO),设计了下列装置,并查阅到下列资料:在加热情况下氯气和碱溶液能发生如下反应:3Cl2+6OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5Cl-+ClO3-+3H2O,请回答下列问题:

(1)连接好装置,装药品之前,必须进行的一项操作步骤是检查装置的气密性.
(2)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O;大试管内发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
(3)饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl气体;冰水的作用是防止溶液温度升高而发生副反应(其他合理答案仍得分).
(4)在制取Cl2时,实验室中若无MnO2,可用KMnO4粉末代替,发生下列反应:
2KMnO4+16HCl(浓)═2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,则可选择的发生装置是(填序号)ad.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法,将工业生产中产生的CO2分离出来进行储存和利用的工艺和技术.实际生产中,经常利用足量NaOH溶液来“捕捉”CO2,流程图如图(部分条件及物质未标出).

①“反应分离”发生反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH.
②若经过反应分离得到固体沉淀质量为1000g,则理论上经过高温反应炉出来的CO2质量为440g
③该生产过程中,CaO和Y溶液均为可以循环使用的物质,则Y溶液的溶质是NaOH(填写化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

4.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大.请回答下列问题:
(1)E、Y、Z元素的原子半径由大到小的顺序是C>O>F(写元素符号);
(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是V形和直线形,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2(写分子式)
(3)Q的元素符号是Cr,它属于第VIB族,它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,在形成化合物时它的最高化合价为+6;
(4)Y元素的一种单质具有很高的硬度,它的晶体类型为原子晶体.

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1.臭氧可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,化学方程式为:KI+O3+H2O→KOH+I2+O2(未配平),下列叙述正确的是(  )
A.该反应的还原产物是 I2
B.每生成 1 mol I2,转移的电子为 2 mol
C.KOH 和 O2 都是还原产物
D.反应中氧化剂与还原剂质量之比为 1:2

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2.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:

周期
IA0
1ⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
2
3
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为Na>Al>O.
(2)②、⑧、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是HClO4>H2CO3>H2SiO3
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:
(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)ab.
a.MnO2        b.FeCl3c.Na2SO3d.KMnO4
(5)由①和②两种元素组成的某种物质是天然气的主要成分,该物质4g完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5kJ的热量,则该物质燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol
(6)把②和⑥的条状单质用导线相连,放在由①④⑤三种元素组成的化合物的水溶液中,该装置可实现由化学能转化为电能,在该装置中单质⑥做负极,该电极反应式为Al-3e-+4 OH-=AlO2-+2H2O.

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