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15.电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染.电化学降解NO${\;}_{3}^{-}$的原理如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.铅蓄电池的A极为正极,电极材料为PbO2
B.该电解池的阴极反应式为:2NO3-+12H++10e-═N2↑+6H2O
C.该电解池的总反应方程式为:2H2O+4NO3-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2N2↑+5O2↑+4OH-
D.若电解过程中转移2mol电子,则交换膜右侧电解液的质量减少5.6g

分析 A.该装置中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,A应为正极;
C.硝酸根离子被还原生成氮气,阳极生成氧气,据两极上的反应书写总反应式;
B.阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应;
D.转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极室中放出0.2molN2(5.6g),同时有2molH+(2g)进入阴极室.

解答 解:A.根据图知,电解槽右边部分N元素化合价由+5价变为0价,所以硝酸根离子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,所以A是正极,电极材料为PbO2,故A正确;
B.阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,氢离子通过质子交换膜进入右侧,电极反应式为2NO3-+12H++10e-=N2↑+6H2O,故B正确;
C.硝酸根离子被还原生成氮气,阳极生成氧气,电解总方程式为2H2O+4NO3- $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2N2↑+5O2↑+4OH-,故C正确;
D.转移2mol电子时,阳极(阳极反应为H2O失电子氧化为O2和H+)消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阴极的电极反应式为2NO3-+6H++10e-=N2↑+6OH-,转移2mol电子,阴极室中放出0.2molN2(5.6g),同时有2molH+(2g)进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6g,故D错误.
故选D.

点评 本题考查了电解原理,为高频考点,根据N元素化合价变化确定阴阳极、正负极,难点是电极反应式的书写,易错选项是D,注意氢离子还进入阴极室,很多同学往往只考虑析出的气体而导致错误,为易错点.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图所示.下列说法正确的是(  )
A.放电时,电极A为负极,Na+由B向A移动
B.放电时,负极反应式为2Na-xe-═2Na+
C.充电时,电极B的反应式为S2--2e-═xS
D.充电时,电极B接电源的负极

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.实验室模拟用铬铁矿(主要成分是FeO•Cr2O3)制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H20).
步骤Ⅰ:制备Na2CrO4.其主要反应为:
4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)=8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g)
(1)上述反应中的氧化剂是O2,每生成1molNa2CrO4转移的电子数为3.5.
步骤Ⅱ:制取红矾钠.
(2)将上述反应得到的固体溶于水后过滤,在滤液中加入硫酸酸化,得到Na2Cr2O7和Na2SO4混合溶液.则反应的离子方程式为2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;不能用盐酸酸化的原因是酸性条件下Cr2O72-能将Cl-氧化而损失目标产物.
(3)已知:Na2Cr2O7和Na2SO4的溶解度曲线如图所示.要从Na2Cr2O7和Na2SO4混合溶液中获得红矾钠晶体,首先要分离出Na2SO4,则必须的实验操作是蒸发浓缩、趁热过滤;然后将得到的母液进行冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(4)某实验小组称取实验得到的红矾钠晶体试样0.2500g配成25.00mL溶液于碘量瓶中,加入10mL2mol•L-1H2SO4和足量NaI(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入淀粉指示剂,用0.1200mol•L-1Na2S2O3标准溶液(pH≈9)滴定.
已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①完成此操作还必须用到的玻璃仪器是碱式滴定管,判断达到滴定终点的依据是当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色.
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,所得产品中的Na2Cr2O7的质量分数为(设整个过程中其它杂质不参与反应)83.84%.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

3.氯气是重要的化工原料.
(1)工业上常用电解饱和食盐水法生产氯气,写出发生反应的化学方程式:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(2)工业上常用石灰乳和氯气反应制取漂白粉,化学反应方程式是2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.部分流程如图所示,其主要设备是氯化塔,塔从上到下分四层.将含有3%~6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入,这样加科的目的是增大反应物间的接触面积,使反应充分进行;°
(3)某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是6OH-+3Cl2=5Cl-+ClO3-+3H2O,其原因可能是反应放热使温度升高所致,由此可知(2)中氯化塔设计为四层是为了减少生产中类似副反应的发生.

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10.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3:1.滴入几滴石蕊溶液后,用石墨作电极电解该混合溶液,根据电极产物,电解过程可明显分为三个阶段.下列叙述中,不正确的是(  )
A.电解过程中,Na+和SO42-的物质的量浓度保持不变
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C.阴极产生的气体自始至终只有H2
D.第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后,恰好完全反应得到HCl

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20.下列物质不能通过化合反应制得的是(  )
A.FeCl2B.Mg3N2C.Fe(OH)3D.BaSO4

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7.下列各组括号内的试剂或方法不能除去杂质的是(  )
A.Fe粉中混有Zn粉杂质(稀H2SO4B.FeCl3溶液中混有FeCl2杂质(Cl2
C.NaCl固体中混有I2杂质(加热)D.SiO2中混有CaCO3杂质(盐酸)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列装置所示的实验中,能达到实验目的是(  )
A.
分离碘和酒精
B.
除去Cl2中的HCl
C.
   排水法收集NO
D.
 配置硫酸溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置如图所示.若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则下列说法正确的是(  )
XY
ZW
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.Y与氢元素形成的两种常见化合物均为分子晶体
D.四种元素的单质中,W单质的溶沸点最高

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