Question

【題目】I磷酸氯喹是治療新型肺炎的潛力藥。磷酸是合成該藥的初級(jí)原料之一，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)�；瘜W(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了合成磷酸的流程如圖。

回答下列問(wèn)題

(1)將一定了的紅磷與氯氣置于容積為2L的恒溫恒容(溫度，體積均不變)反應(yīng)器中制取A，各物質(zhì)的物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系如圖

①前10s消耗的氯氣為________mol,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________（A用化學(xué)式表示)

②前10s的平均反應(yīng)速率v(Cl2)=________

(2)將A加入熱水中，生成兩種酸。一種為磷酸，反應(yīng)過(guò)程各元素化合價(jià)不變。

①另一種是酸C是________(寫(xiě)名稱)

②A與熱水反應(yīng)的化學(xué)方程式為________

II(1)將反應(yīng)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2設(shè)計(jì)成原電池，完成該原電池的裝置示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注(標(biāo)明正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液的名稱，電子移動(dòng)方向、離子移動(dòng)方向)________

(2)該裝置中負(fù)極的電極方程式為________。

(3)若在反應(yīng)過(guò)程中電極減輕3.2g，則在導(dǎo)線中通過(guò)電子_____________mol。

Answer 1

【答案】10mol 2P+5Cl2=2PCl5 0.5mol/(Ls) 鹽酸 2PCl5+8H2O2H3PO4+10HCl Cu-2e-=Cu2+ 0.1

【解析】

I．紅磷與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成五氯化磷，發(fā)生反應(yīng)為2P+5Cl2=2PCl5，則A為PCl5，向PCl5中加水反應(yīng)生成鹽酸和磷酸，發(fā)生的反應(yīng)為：2PCl5+8H2O=2H3PO4+10HCl，則B為鹽酸和磷酸的混酸，將混酸進(jìn)行分離提純得到磷酸和鹽酸，則C為鹽酸，據(jù)此分析解答；

II．該原電池反應(yīng)中，Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?/span>+2價(jià)，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則銅作負(fù)極，因此正極材料應(yīng)為惰性電極(碳棒、Pt等)，電解質(zhì)溶液應(yīng)使用FeCl3溶液，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，電流與電子流向相反，據(jù)此分析解答。

I．(1)①根據(jù)圖示，前10s氯氣由12mol變?yōu)?/span>2mol，則消耗的氯氣為12mol-2mol=10mol，結(jié)合圖示，10s時(shí)，P的物質(zhì)的量變?yōu)?/span>0，即P完全反應(yīng)，氯氣過(guò)量，該反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，根據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2P+5Cl2=2PCl5；

②根據(jù)①中分析，前10s消耗的氯氣物質(zhì)的量為10mol，平均反應(yīng)速率v(Cl2)== 0.5mol/(Ls)；

(2)①根據(jù)分析，另一種是酸C是鹽酸；

②根據(jù)分析，A與熱水反應(yīng)生成鹽酸和磷酸，則化學(xué)方程式為2PCl5+8H2O2H3PO4+10HCl；

II．(1)根據(jù)反應(yīng)Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，該原電池反應(yīng)中，Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?/span>+2價(jià)，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則銅作負(fù)極，因此正極材料應(yīng)為惰性電極(碳棒、Pt等)，電解質(zhì)溶液應(yīng)使用FeCl3溶液，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，正極電極反應(yīng)為Fe3++e-= Fe2+，負(fù)極電極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2+，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，該裝置圖為：

；

(2)根據(jù)(1)中分析可得，負(fù)極的電極方程式為Cu-2e-=Cu2+；

(3)根據(jù)(1)中分析可得，該原電池正極電極反應(yīng)為Fe3++e-= Fe2+，負(fù)極電極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2+，即質(zhì)量減輕的電極為銅電極，若在反應(yīng)過(guò)程中電極減輕3.2g，即銅的減少的物質(zhì)的量為=0.05mol，則在導(dǎo)線中通過(guò)電子2×0.05mol=0.1mol。