電化學(xué)原理在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用,請利用所學(xué)知識回答有關(guān)問題。
(1)用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實(shí)際意義,將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個(gè)重要內(nèi)容。如圖,是電解產(chǎn)生多硫化物的實(shí)驗(yàn)裝置:
①已知陽極的反應(yīng)為(x+1)S2-=Sx+S2-+2xe-,則陰極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。
當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移x mol電子時(shí),產(chǎn)生的氣體體積為____________(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時(shí),通常是在氮?dú)鈿夥障氯芙。其原因是(用離子反應(yīng)方程式表示):___________________________________________________。
(2)MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料,制備MnO2的方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液,陽極的電極反應(yīng)式為______________________,F(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO4溶液,如圖所示,鉛蓄電池的總反應(yīng)方程式為_______________________________________________,當(dāng)蓄電池中有4 mol H+被消耗時(shí),則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為________,MnO2的理論產(chǎn)量為________g。
(3)用圖電解裝置可制得具有凈水作用的FeO42-。實(shí)驗(yàn)過程中,兩極均有氣體產(chǎn)生,Y極區(qū)溶液逐漸生成FeO42-。
①電解過程中,X極區(qū)溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②電解過程中,Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O和________________________________________________________________________,
若在X極收集到672 mL氣體,在Y極收集到168 mL氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積),則Y電極(鐵電極)質(zhì)量減少________g。
(1)①2H2O+2e-=2OH-+H2↑(或2H++2e-=H2↑) 11.2x L
②2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-
(2)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
2 mol 87
(3)增大 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 0.28
【解析】(1)電解時(shí),水電離的H+在陰極發(fā)生得電子還原反應(yīng),生成H2。根據(jù)電子守恒可知有x mol電子轉(zhuǎn)移,產(chǎn)生H2 0.5x mol。S2-具有較強(qiáng)還原性,易被空氣中的氧氣氧化,故配制溶液時(shí)需要氮?dú)庾鞅Wo(hù)氣。
(2)根據(jù)題意Mn2+失電子生成MnO2,產(chǎn)物中的氧元素來源于水,生成H+,再將電極方程式配平即可。
(3)圖中X極的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2OH-),所以X極區(qū)的pH增大,由生成氫氣672 mL,可知得電子數(shù)為0.06 mol,Y極生成氧氣為168 mL,失電子數(shù)0.03 mol,由得失電子守恒可知鐵失電子數(shù)為0.03 mol,由電極反應(yīng)可知鐵溶解為0.005 mol,即0.28 g。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)名師知識點(diǎn)精編 專題15富集在海水的元素-氯溴碘練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )
A.在澄清石灰水中加入少量小蘇打:Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O
B.苯酚鈉溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C
C.將少量SO2氣體通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2OS+2HClO
D.將標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL氯氣通入10 mL濃度為1 mol·L-1的溴化亞鐵溶液中:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++6Cl-+2Br2
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)名師知識點(diǎn)精編 專題11電化學(xué)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
用a、b兩個(gè)質(zhì)量相等的Pt電極電解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n(AlCl3)∶n(CuSO4)=1∶9]。t1時(shí)刻a電極得到混合氣體,其中Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224 mL(忽略氣體的溶解);t2時(shí)刻Cu全部在電極上析出。下列判斷正確的是( )
A.a電極與電源的負(fù)極相連
B.t2時(shí),兩電極的質(zhì)量相差3.84 g
C.電解過程中,溶液的pH不斷增大
D.t2時(shí),b的電極反應(yīng)是4OH--4e-=2H2O+O2↑
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)名師知識點(diǎn)精編 專題10鹽類水解與沉淀溶解平衡練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
25 ℃時(shí),濃度為0.2 mol/L的NaHCO3溶液中,下列判斷不正確的是( )
A.存在電離平衡HCH++C
B.存在水解平衡HC+H2OH2CO3+OH-
C.將溶液加熱蒸干、灼燒得Na2O2固體
D.加入NaOH固體,恢復(fù)到原溫度,c(OH-)、c(C)均增大
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題9電化學(xué)原理練習(xí)卷B(解析版) 題型:選擇題
鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示,工作原理為Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列說法一定正確的是( 。
A.充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為Cr3++e-=Cr2+
B.電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe2+-e-=Fe3+
C.電池放電時(shí),Cl-從負(fù)極室穿過選擇性透過膜移向正極室
D.放電時(shí),電路中每流過0.1 mol電子,Fe3+濃度降低0.1 mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題9電化學(xué)原理練習(xí)卷A(解析版) 題型:選擇題
有一種鋰電池,用金屬鋰和石墨作電極材料,電解質(zhì)溶液是由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOClCl)中形成的,其電池總反應(yīng)方程式為8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S。下列敘述中正確的是( 。
A.電解質(zhì)溶液可以用水,也可以用飽和食鹽水
B.電池工作過程中,亞硫酰氯(SOCl2)被還原成Li2SO3
C.電池工作時(shí),鋰電極為正極,石墨電極為負(fù)極
D.電池工作過程中,金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出的硫的物質(zhì)的量之比為4∶1
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題8電解質(zhì)溶液練習(xí)卷B(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
人體血液里Ca2+離子的濃度一般采用mg/mL來表示。加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出。
試回答:
(1)現(xiàn)需要80 mL 0.02 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液來進(jìn)行滴定,則配制溶液時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和______________________;配制時(shí), KMnO4溶液應(yīng)用強(qiáng)酸酸化,本實(shí)驗(yàn)選擇________作酸化劑。若選擇HNO3酸化,則結(jié)果可能________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(2)草酸與KMnO4反應(yīng)的離子方程式為______________________________________
(3)滴定時(shí),根據(jù)現(xiàn)象___________________________________
即可確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)。
(4)滴定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下所示:
實(shí)驗(yàn)編號 | 待測血液的體積/mL | 滴入KMnO4溶液的體積/mL |
1 | 20.00 | 11.95 |
2 | 20.00 | 13.00 |
3 | 20.00 | 12.05 |
經(jīng)過計(jì)算,血液樣品中Ca2+離子的濃度為________mg/mL。
(5)滴定的方法有酸堿中和滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定等。沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑。以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Cl-為例:
終點(diǎn)前:Ag++Cl-=AgCl (白色)
終點(diǎn)時(shí):2Ag++CrO42—=Ag2CrO4(磚紅色)
這是因?yàn)?/span>AgCl溶解度比Ag2CrO4更________的緣故。
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題8電解質(zhì)溶液練習(xí)卷A(解析版) 題型:選擇題
常溫下,向20 mL 0.2 mol/L H2A溶液中滴加0.2 mol/L NaOH溶液。有關(guān)粒子的物質(zhì)的量變化如圖8-2(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-),根據(jù)圖示判斷,下列說法正確的是( )
A.當(dāng)V[NaOH(aq)]=20 mL時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
B.等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后,其溶液中水的電離程度比純水大
C.H2A第一步電離的方程式為H2A=HA-+H+
D.向NaHA溶液加入水稀釋的過程中,pH可能增大也可能減小
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科目:高中化學(xué) 來源:2014高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn) 專題5化學(xué)反應(yīng)中的能量變化練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題
CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1。
(1)在深海中存在一種甲烷細(xì)菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細(xì)菌使1 mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。
(2)甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2=2CO+2H2,1 g CH4完全反應(yīng)可釋放15.46 kJ的熱量,則:
①下圖能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是________(填字母)。
②若將物質(zhì)的量均為1 mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨著時(shí)間的變化如圖所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)C(s)與H2(g)不反應(yīng),所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱無法直接測量,但通過上述反應(yīng)可求出,C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=________。
(4)目前對于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn),下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是________(填字母)。
A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2,并放出熱量
B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2
C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽能使大氣中的CO2與海底開采的CH4合成合成氣(CO、H2)
D.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料
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