【題目】H2在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中有著重要的作用。

I.(1)工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取H2,該反應(yīng)的離子方程式為___________

2)下圖是為LiBH4/MgH2體系放氫焓變示意圖,

則由LiH、BH2反應(yīng)得到LiBH4的熱化學(xué)方程式為_________

.高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型多功能材料,工業(yè)上Na2FeO4制備方法是以純鐵棒與石墨電極為工作電極,用有隔膜的電解槽(如圖所示),電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉,化學(xué)方程式為:Fe+2NaOH+2H2O= Na2FeO4+2H2

3A為電源_______極(填負(fù)”),鐵電極_____(填不能)換成石墨電極。

4)石墨電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。

5)電解過程中可能存在副產(chǎn)物,左池有時(shí)會(huì)生成紅褐色沉淀,此時(shí)只要加大電流強(qiáng)度,就可以使紅褐色沉淀繼續(xù)電解,轉(zhuǎn)化為FeO42-,該過程的電極反應(yīng)式為____

.(6)利用甲醇燃料電池進(jìn)行電解的裝置如圖,其中AB、D均為石墨電極,C為銅電極。工作一段時(shí)間后斷開K,此時(shí)A、B兩極上生成等物質(zhì)的量的氣體。

乙中B電極為_____(填陰極陽極),該電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__________。

【答案】2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2 2LiH(s)+2B(s)+3H2(g)====2LiBH4(s)H=-200kJ·mol-1 不能 H++2e-=H22H2O+2e-=H2↑+2OH- Fe(OH)3-3e-+5OH-==FeO42-+4H2O 陰極 2. 24 L

【解析】

(1)工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制取NaOH,同時(shí)生成H2Cl2

(2)由圖可知:2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+2B(s)+MgH2(s)+3H2(g)H=+200 kJmol-1,據(jù)此分析解答;

(3)用石墨、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4),原理是鐵失電子生成還原性的離子,然后被氧化,最終生成高鐵酸鈉;

(4)電解池中,在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);

(5)根據(jù)信息:紅褐色沉淀繼續(xù)電解,轉(zhuǎn)化為FeO42-,據(jù)此書寫電極反應(yīng);

(6)甲為原電池,通入甲醇的電極為負(fù)極、通入氧氣的電極為正極,則AC為陽極、BD為陰極。B電極為陰極,工作一段時(shí)間后,斷開K,此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同,則B的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2A電極為陽極,電極反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2,根據(jù)得失電子守恒列式計(jì)算。

I(1)工業(yè)用電解飽和食鹽水的方法制取NaOH,同時(shí)生成H2Cl2,化學(xué)方程式為:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2,故答案為:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2;

(2)由圖可知:2LiBH4(s)+MgH2(s)=2LiH(s)+2B(s)+MgH2(s)+3H2(g) H=+200 kJmol-1①,2LiBH4(s)+MgH2(s) =2LiBH4(s)+Mg(s)+H2(g) H=+76 kJmol-1②,2LiBH4(s)+MgH2(s) =2LiH(s)+MgB2(s)+4H2(g) H=+183 kJmol-1③,依據(jù)①得到2LiH(s)+2B(s)+3H2(g) ═2LiBH4(s) H=-200kJmol-1,故答案為:2LiH(s)+2B(s)+3H2(g) ═2LiBH4(s) H=-200kJmol-1;

Ⅱ.(3)用石墨、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(Na2FeO4),鐵失電子生成高鐵酸鈉,則鐵作陽極,石墨作陰極,所以A是電源的正極,B是負(fù)極,如果不用金屬鐵做陽極,則不會(huì)產(chǎn)生還原性的亞鐵離子,不能獲得高鐵酸根離子,故鐵電極不能換成石墨電極,故答案為:正極;不能;

(4)鐵作陽極,石墨作陰極,在陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),溶液中的氫離子放電,即2H++2e-=H22H2O+2e-=H2↑+2OH-,故答案為:2H++2e-=H22H2O+2e-=H2↑+2OH-;

(5)左池會(huì)生成紅褐色沉淀氫氧化鐵,加大電流強(qiáng)度,就可以使紅褐色沉淀繼續(xù)電解,轉(zhuǎn)化為FeO42-,發(fā)生反應(yīng):Fe(OH)3-3e-+5OH-═FeO42-+4H2O,故答案為:Fe(OH)3-3e-+5OH-═FeO42-+4H2O;

(6)甲為原電池,通入甲醇的電極為負(fù)極、通入氧氣的電極為正極,則AC為陽極、BD為陰極。乙中B電極為陰極,溶液中銅離子析出,工作一段時(shí)間后,斷開K,此時(shí)A、B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同,說明銅離子放電后,溶液中的氫離子得到電子生成氫氣,設(shè)生成氣體物質(zhì)的量為x,溶液中銅離子物質(zhì)的量為0.1mol,Cu2++2e-=Cu,轉(zhuǎn)移電子0.2mol,2H++2e-=H2,轉(zhuǎn)移電子2x,即陰極共轉(zhuǎn)移電子0.2 mol +2xA電極為陽極,溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣,4OH--4e-=2H2O+O2,轉(zhuǎn)移電子4x;根據(jù)得失電子守恒得到:0.2mol+2x=4x,解得:x=0.1mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成氫氣的體積V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故答案為:陰極;2.24L

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列反應(yīng)既是化合反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是( 。

A.2CO+O22CO2B.CaO+H2O=Ca(OH)2

C.C+H2OCO+H2D.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

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【題目】下列所示物質(zhì)的制備方法合理的是

A.實(shí)驗(yàn)室從海帶中提取單質(zhì)碘取樣灼燒溶解過濾萃取蒸餾

B.金紅石(主要成分TiO2)為原料生產(chǎn)金屬Ti:金紅石、焦炭TiCl4Ti

C.從鹵水中(溶質(zhì)主要是MgCl2)提取Mg:鹵水Mg(OH)2MgCl2(aq) MgCl2(s) Mg

D.由食鹽制取漂粉精NaCl(ag) Cl2漂粉精

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【題目】下列各項(xiàng)比較中前者高于(或大于或強(qiáng)于)后者的是

A. CCl4SiCl4的熔點(diǎn)

B. 對羥基苯甲醛()和鄰羥基苯甲醛()的沸點(diǎn)

C. I2在水中的溶解度和I2CCl4溶液中的溶解度

D. H2SO3H2SO4的酸性

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【題目】常溫下,下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)均能發(fā)生:

X2+2W2+2X-+2W3+

Z2+2X-2Z-+X2

2W3++2Y-2W2++Y2

則在相同條件下,下列三個(gè)反應(yīng)也能發(fā)生的是( )

①Y2+2X-2Y-+X2 ②Z2+2Y-2Z-+Y2 ③2W3++2Z-2W2++Z2

A. 只有① B. 只有② C. ①② D. ②

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【題目】有甲、乙、丙三種物質(zhì):

乙中含有的官能團(tuán)的名稱為_______

⑵由甲轉(zhuǎn)化為乙需經(jīng)下列過程(已略去各步反應(yīng)的部分產(chǎn)物,下同):

反應(yīng)Ⅰ類型_______;反應(yīng)II的條件是______;反應(yīng)III的化學(xué)方程式為_______(不需注明反應(yīng)條件)。

⑶由甲出發(fā)合成丙的路線之一如下:

①下列物質(zhì)不能與B反應(yīng)的是______(選填序號(hào))。

a.金屬鈉 bFeCl3溶液 cNa2CO3溶液 dHBr溶液

C的結(jié)構(gòu)簡式為 _______;第⑤步反應(yīng)類型_________;

③任寫一種能同時(shí)滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_________。

a.苯環(huán)上的一氯代物有兩種

b.遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

c.能與Br2/CCl4發(fā)生加成反應(yīng)

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【題目】某鐵的氧化物樣品,5mol·L-1鹽酸140mL恰好完全溶解,所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氯氣,使其中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,該樣品可能的化學(xué)式是(  )

A.Fe5O7B.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe4O5

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),則下列敘述中正確的是

A. 6.02×1022個(gè)H2SO分子在水中可電離生成2NA個(gè)H+

B. 在0℃、101kPa時(shí),22.4L氫氣中含有NA個(gè)氫原子

C. 14g氮?dú)庵泻?NA個(gè)電子

D. NA個(gè)一氧化碳分子和0.5mol甲烷的質(zhì)量比為7︰4

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【題目】【加試題】苯甲醛(微溶于水、易溶于有機(jī)溶劑,密度約等于水的密度)在堿性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)可以制備苯甲醛(在水中溶解度不大,易溶于有機(jī)溶劑,密度約等于水的密度)、苯甲酸。反應(yīng)原理如下:

2C6H5CHO+NaOHC6H5CH2OH+C6H5COONa

C6H5COONa+HCl C6H5COOH+NaCl

相關(guān)物質(zhì)物理性質(zhì)如下表:

苯甲醛

苯甲醇

苯甲酸

沸點(diǎn)/℃

178

205

249

80

熔點(diǎn)/℃

26

-15

122

5.5

苯甲酸在水中的溶解度

17℃

25℃

100℃

0.21g

0.34g

5.9g

實(shí)驗(yàn)流程如下:

(1)第Ⅰ步需連續(xù)加熱1小時(shí)(如圖1),其中加熱混合固定裝置為畫出。

儀器A的名稱為_______,若將儀器B改為儀器C,效果不如B,說明原因:_______。

(2)操作②有關(guān)分液漏斗的使用不正確的是_______

A.分液漏斗在使用之前必須檢驗(yàn)是否漏水

B.分液漏斗內(nèi)的液體不能過多,否則不利于振蕩

C.充分振蕩后將分液漏斗置于鐵架臺(tái)上靜置,分層后立即打開旋塞進(jìn)行分液

D.分液時(shí)待下層液體放完后立即關(guān)閉旋塞,換掉燒杯再打開旋塞使上層液體流下

(3)操作③是用沸水浴加熱蒸餾,再進(jìn)行操作④(如圖2),收集______℃的餾分。圖2中有一處明顯錯(cuò)誤,正確的應(yīng)改為_____________。

(4)抽濾時(shí)(如圖3)燒杯中苯甲酸晶體轉(zhuǎn)入布氏漏斗時(shí),杯壁上還粘有少量晶體,用_____沖洗杯壁上殘留的晶體。抽濾完成后用少量冰水對晶體進(jìn)行洗滌,洗滌應(yīng)____________。

(5)用電子天平準(zhǔn)確稱取0.2440g苯甲酸于錐形瓶中加100mL蒸餾水溶解(必要時(shí)可以加熱),再用0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定,共消耗標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液19.20mL,苯甲酸的純度為_____%。

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