8.某同學(xué)想電解飽和食鹽水并用電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末來測定Cu的相對原子質(zhì)量,同時檢驗氯氣的氧化性.

(1)為完成上述實驗,正確的連接順序為A連E;B連C(填寫連接的字母).
(2)若檢驗氯氣的氧化性,則乙裝置的a瓶中溶液可以是淀粉KI溶液;電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
(3)丙裝置的c瓶中盛放的試劑為濃硫酸,作用是吸收氫氣中的水,防止硬質(zhì)玻璃管炸裂.
(4)若裝入足量的飽和食鹽水為75mL(電解前后溶液體積變化可忽略,假設(shè)兩極產(chǎn)生的氣體全部逸出),當測得氫氣為8.4mL(標準狀況)時停止通電.將U形管內(nèi)的溶液倒入燒杯,其pH約為12.
(5)目前已開發(fā)出用電解飽和食鹽水的方法制取ClO2的新工藝.
①圖丁是用石墨作電極,一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2的示意圖.則陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)為Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+
②電解一段時間,當陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標準狀況)時,停止電解.通過陽離子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為0.01mol.

分析 (1)在電解池的陰極上產(chǎn)生的是氫氣,陽極上產(chǎn)生的是氯氣,據(jù)實驗?zāi)康膩磉B接裝置;
(2)氯氣具有氧化性,能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{;電解飽和食鹽水,陽極生成氯氣,陰極生成氫氣,據(jù)此寫出電解的離子方程式;
(3)電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氫氣中含有水蒸氣,會影響銅的相對原子質(zhì)量的測定,必須干燥;
(4)根據(jù)電解飽和食鹽水的方程式:利用公式c=$\frac{n}{V}$來計算NaOH的物質(zhì)的量濃度,然后求出氫離子的濃度,最后求出pH;
(5)①由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),同時生成氫離子;
②在陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑,通過陽離子交換膜的陽離子為+1價離子,根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氫氣的物質(zhì)的量,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算陽離子的物質(zhì)的量.

解答 解:(1)A是陰極,陰極上產(chǎn)生的是氫氣,B是陽極,陽極上產(chǎn)生的是氯氣,要用氫氣來還還原氧化銅,所以A連接E,干燥氫氣后用氫氣來還原氧化銅,所以B連接C,
故答案為:E;C;
(2)氯氣具有氧化性,能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{,可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙來檢驗;電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,電解的離子方程式為:2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-,
故答案為:淀粉KI溶液;2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-;
(3)氫氣的干燥可以用濃硫酸,在實驗時,如果氫氣中有水,會將硬質(zhì)玻璃管炸裂,
故答案為:濃硫酸;吸收氫氣中的水,防止硬質(zhì)玻璃管炸裂;
(4)通過以上分析知,反應(yīng)物是氯化鈉和水,產(chǎn)物是氯氣、氫氣、氫氧化鈉,反應(yīng)的方程式為:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2NaOH,當產(chǎn)生的H2的體積為8.4mL即0.000375mol時,生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.00075mol,所以溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.00075mol}{0.075L}$═0.01mol/L,所以氫離子的濃度為:$\frac{1×1{0}^{-14}}{0.01}$=1×10-12mol/L,該溶液的pH=12,
故答案為:12;
(5)①由題意可知,氯離子放電生成ClO2,由元素守恒可知,有水參加反應(yīng),同時生成氫離子,電極反應(yīng)式為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+,
故答案為:Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+;
②在陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑,氫氣的物質(zhì)的量為:$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol,通過陽離子交換膜的陽離子為+1價離子,故交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為:0.005mol×2=0.01mol,
故答案為:0.01.

點評 本題考查相對分子質(zhì)量的測定及電解原理,題目難度中等,明確實驗?zāi)康、實驗原理為解答關(guān)鍵,電解反應(yīng)是難點、易錯點,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)與分析解決問題的能力.

練習(xí)冊系列答案
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17.在密閉容器里,發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g)?2C(g),下列不能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡的是( 。
A.2v(B)=v(C)B.該體系的密度都不隨時間變化
C.1molA斷裂,同時1molC也斷裂D.該體系的溫度不隨時間而變化

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14.已知C(固)+O2(氣)=CO2(氣)+393.5KJ,計算在相同條件下每燃燒1kg碳應(yīng)放出多少熱量?

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3.將硫鐵礦和焦炭按物質(zhì)的量比為3:2,混合放在煉硫爐中,通入適量空氣中,發(fā)生下列反應(yīng):FeS2+C+O2→Fe3O4 +CO+S,請配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式:3FeS2+2C+3O2═Fe3O4+2CO+6S.

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13.把4mol N2和8mol H2置于5L密閉容器合成氨反應(yīng),1min末測得容器中有0.6mol N2發(fā)生了反應(yīng),
求:
(1)混合氣體中含H2的體積百分比;  
(2)反應(yīng)前后容器內(nèi)的壓強比;
(3)N2和H2的轉(zhuǎn)化率.              
(4)1min內(nèi)NH3的平均反應(yīng)速率.

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20.為了探究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的有關(guān)問題,某研究小組進行了以下實驗
Ⅰ.以H2O2的分解反應(yīng)為研究對象,實驗方案與數(shù)據(jù)記錄如表,t表示收集a mL O2所需的時間.
序號反應(yīng)溫度/℃c(H2O2)/mol•L-1V(H2O2)/mLm(MnO2)/gt/min
1202100t1
2202100.1t2
3204100.1t3
4402100.1t4
(1)設(shè)計實驗2和實驗3的目的是研究H2O2的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響.
(2)為研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,可以將實驗2和實驗4(填序號)作對比.
(3)將實驗1和實驗2作對比,t1>t2(填“>”、“<”或“=”).
Ⅱ.以KI和FeCl3反應(yīng)為例(2Fe3++2I-═2Fe2++I2)設(shè)計實驗,探究此反應(yīng)存在一定的限度.可選試劑:①0.1mol•L-1 KI溶液、0.1mol•L-1 FeCl3溶液
③0.1mol•L-1 FeCl2溶液 ④0.1mol•L-1 鹽酸
⑤0.1mol•L-1 KSCN溶液、轈Cl4
實驗步驟:(1)取5mL 0.1mol•L-1 KI溶液,再滴加幾滴0.1mol•L-1 FeCl3溶液
(2)充分反應(yīng)后,將溶液分成三份
(3)取其中一份,加試劑⑥,振蕩,CCl4層顯紫色,說明反應(yīng)生成碘
(4)另取一份,加試劑⑤(填序號),現(xiàn)象溶液顯血紅色,說明此反應(yīng)存在一定的限度.
Ⅲ.N2O4可分解為NO2.在100mL密閉容器中投入0.01mol N2O4,利用現(xiàn)代化學(xué)實驗技術(shù)跟蹤測量c(NO2),c(NO2)隨時間變化的數(shù)據(jù)記錄如圖所示.

①反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有N2O4和NO2,其中N2O4的物質(zhì)的量為0.004mol.
②c(NO2)隨時間變化的曲線表明,實驗測得的化學(xué)反應(yīng)速率在逐漸減小,從開始到平衡建立這段時間的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L.s).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

17.某化學(xué)課外小組用如圖裝置制取溴苯.先向分液漏斗中加入苯和液溴,再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A(A下端活塞關(guān)閉)中.
(1)已知上述反應(yīng)是放熱反應(yīng).觀察到A中的現(xiàn)象是反應(yīng)液微沸,有紅棕色氣體充滿A容器
(2)實驗結(jié)束時,打開A下端的活塞,讓反應(yīng)液流入B中,充分振蕩,目的是除去溶于溴苯中的溴,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O
(3)C中盛放CCl4的作用是除去溴化氫氣體中的溴蒸氣
(4)能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),可向試管D中滴入AgNO3溶液,若產(chǎn)生淡黃色沉淀,則能證明.另一種驗證的方法是向試管D中 加入石蕊試液,現(xiàn)象是變紅.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

18.(1)實驗室可用甲酸與濃硫酸共熱制備一氧化碳:HCOOH濃硫酸═H 2O+CO↑,實驗的部分裝置如圖所示.制備時先加熱濃硫酸至80℃90℃,再逐滴滴入甲酸.

①從如圖挑選所需的儀器,畫出Ⅰ中所缺的氣體發(fā)生裝置(添加必要的塞子、玻璃管、膠皮管,固定裝置不用畫),并標明容器中的試劑.

②裝置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸餾燒瓶中.
(2)實驗室可用甲酸制備甲酸銅.其方法是先用硫酸銅和碳酸氫鈉作用制得堿式碳酸銅,然后再與甲酸斥制得四水甲酸銅[Cu(HCOO) 24H 2O]晶體.相關(guān)的化學(xué)方程式是:
2CuSO 4+4NaHCO 3═Cu(OH) 2CuCO 3↓+3CO 2↑+2Na 2SO 4+H 2O
Cu(OH) 2CuCO 3+4HCOOH+5H 2O═2Cu(HCOO) 24H 2O+CO 2
實驗步驟如下:
Ⅰ、堿式碳酸銅的制備:

③步驟是將一定量CuSO 45H 2O晶體和NaHCO 3固體一起放到研缽中研磨,其目的是研細并混合均勻.
④步驟是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中,反應(yīng)溫度控制在70℃80℃,如果看到有黑色固體生成(填寫實驗現(xiàn)象),說明溫度過高.
Ⅱ、甲酸銅的制備:
將Cu(OH) 2CuCO 3固體放入燒杯中,加入一定量熱的蒸餾水,再逐滴加入甲酸至堿式碳酸銅恰好全部溶解,趁熱過濾除去少量不溶性雜質(zhì).在通風(fēng)櫥中蒸發(fā)濾液至原體積的1/3時,冷卻析出晶體,過濾,再用少量無水乙醇洗滌晶體23次,晾干,得到產(chǎn)品.
⑤“趁熱過濾”中,必須“趁熱”的原因是防止甲酸銅晶體析出.
⑥用乙醇洗滌晶體的目的是洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì).

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同步練習(xí)冊答案