【題目】電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。

I右圖表示一個電解池,裝有電解液a;XY是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請完成以下問題:

1X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則:

①在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_________________;

②電解一段時間后,該反應(yīng)總離子方程式_______________________________;若用該溶液將陽極產(chǎn)物全部吸收,反應(yīng)的離子方程式__________________________。

2若用該裝置電解精煉銅,電解液a選用CuSO4溶液,則:X電極的材料是____________,電解一段時間后,CuSO4溶液濃度_________(填增大、減小不變)。

3X、Y都是惰性電極,a是溶質(zhì)為Cu(NO3)2X(NO3)3,且均為0.1 mol的混合溶液,通電一段時間后,陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如圖所示,則Cu2+X3+、H+氧化能力由大到小的順序是_____。

II.右圖為模擬工業(yè)離子交換膜法電解飽和食鹽水制備燒堿的工作原理。

下列說法正確的是____。

A.從E口逸出的氣體是Cl2

B.從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導(dǎo)電性

C.標準狀況下每生成22.4 L Cl2,便產(chǎn)生2 mol NaOH

D.電解一段時間后加適量鹽酸可以恢復(fù)到電解前的濃度

【答案】 放出氣體,溶液變紅 2Cl2H2O2OHCl2H2 Cl22OH= ClClOH2O 純銅 減小 Cu2+>H+>X3+ BC

【解析】試題分析:本題考查電解的原理和電解原理的應(yīng)用,離子放電順序的判斷和電化學(xué)的計算。

I. X與外加電源的負極相連,X為陰極,Y為陽極

(1)X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。X電極的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2,X電極附近水的電離平衡(H2OH++OH-正向移動,H+繼續(xù)放電,溶液中c(OH-c(H+),溶液呈堿性,遇酚酞變紅色,X極附近觀察到的現(xiàn)象是放出氣體,溶液變紅。Y電極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2,電解一段時間后,該反應(yīng)總離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2↑;若用該溶液將陽極產(chǎn)物全部吸收,NaOHCl2反應(yīng)的離子方程式為Cl22OH= ClClOH2O

2電解精煉銅,粗銅作陽極,純銅作陰極,X的電極材料為純銅。陽極Y電極)的電極反應(yīng)為Cu活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)和Cu-2e-=Cu2+陰極(X電極)電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,根據(jù)電子守恒和原子守恒,電解一段時間后CuSO4溶液濃度減小。

3由圖像知開始通過0.2mol電子析出固體的質(zhì)量達到最大值,結(jié)合陽離子物質(zhì)的量都為0.1molCu2+優(yōu)先在陰極放電,Cu2+的氧化能力最強,繼續(xù)通電,陰極不再有固體析出,接著H+放電,X3+不放電,則Cu2+X3+、H+氧化能力由大到小的順序是Cu2+H+X3+。

II.根據(jù)Na+的流向可以判斷裝置左邊電極為陽極,右邊電極為陰極。A項,右邊電極的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2,E口逸出的氣體是H2,錯誤;B項,裝置圖中的陰極室產(chǎn)生NaOH,B口加入含少量NaOH的水溶液,增大溶液中離子的濃度,增強導(dǎo)電性正確;C項,nCl2=22.4L22.4L/mol=1mol,根據(jù)電解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2↑,生成NaOH物質(zhì)的量為2mol,正確;D項,根據(jù)元素守恒,電解一段時間后通入適量的HCl氣體可以恢復(fù)到電解前的濃度,不是鹽酸,錯誤;答案選BC。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】25 、101 kPa的條件下,斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量,斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量,形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。H2Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示:

請回答下列有關(guān)問題:

(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。

(2)生成物成鍵放出的總能量為________

(3)判斷H2Cl2===2HCl________(吸收放出”)能量。

(4)反應(yīng)物的總能量________(,”)生成物的總能量。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一個氧氣分子的質(zhì)量是( )

A. 16g B. 32g

C. 32/(6.02×1023)g D. 16/(6.02×1023)g

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【題目】在容量瓶上無須標記的是 ( 。

A. 刻度線 B. 溫度 C. 濃度 D. 規(guī)格

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【題目】海水綜合利用要符合可持續(xù)發(fā)展的原則,其聯(lián)合工業(yè)體系(部分)如圖所示,下列說法錯誤的是( 。

A. ①中可采用蒸餾法

B. ②制鎂過程中用到的沉淀劑是石灰乳

C. ③中提溴涉及到復(fù)分解反應(yīng)

D. ④的產(chǎn)品可生產(chǎn)鹽酸、漂白液等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.ClO2氣體是一種高效、廣譜、安全的殺菌消毒劑,可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反應(yīng)制得。無水草酸100℃可以升華。某學(xué)習(xí)小組用下圖裝置模擬工業(yè)制取收集ClO2 。

1)實驗時裝置A需在60℃~100℃進行的原因是_________,控制所需溫度的方法是________

2)裝置A中反應(yīng)產(chǎn)物有Na2CO3、ClO2CO2等,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

3)在裝置CClO2NaOH反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的兩種鹽,其中一種鹽為NaClO2 ,寫出反應(yīng)的離子方程式_________________。

Ⅱ. 某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩,混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案:

編號

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

溫度/℃

濃度(mol/L

體積/mL

濃度(mol/L

體積/mL

010

20

001

40

25

020

20

001

40

25

020

20

001

40

50

1已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,為了觀察到紫色褪去,H2C2O4KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為:c(H2C2O4)c(KMnO4) ≥______________。

2探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是_______ (填編號,下同),可探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗編號是________.

3實驗①測得KMn04溶液的褪色時間為40 s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMn04)=_______mol·L-1·min-1。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物M是二苯乙炔類液晶材料的一種,最簡單的二苯乙炔類化合物是。以互為同系物的單取代芳烴A、G為原料合成M的一種路線(部分反應(yīng)條件略去)如下:

回答下列問題:

(1)A的分子式為____________

(2)D中含有的官能團是____________,分子中最多有____________個碳原子共平面。

(3)①的反應(yīng)類型是____________,③的反應(yīng)類型是____________。

(4)⑤的化學(xué)方程式為________________________________________________

(5)B的同分異構(gòu)體中能同時滿足如下條件:①苯環(huán)上有兩個取代基,②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),共有________種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜為5組峰,且峰面積比為6:2:2:1:1的是________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。

(6)參照上述合成路線,設(shè)計一條由苯乙烯和甲苯為起始原料制備的合成路線: _____________。

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【題目】在密閉容器中發(fā)生 2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(s) △H=-akJ·mol-1(a>0)的反應(yīng),下列敘述正確的是

A. 若反應(yīng)開始時投入2 mol CO,則達平衡時,放出熱量為a kJ

B. 達到化學(xué)平衡后加入C18O,達新平衡前SO2中不含有18O

C. 增大壓強或升高溫度都可以加快化學(xué)反應(yīng)速率并能提高SO2的轉(zhuǎn)化率

D. 達到化學(xué)平衡后,其它條件不變,容器體積縮小為原來的一半,CO的濃度增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上通常采用CO(g)H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g)。

(1)在一定溫度下,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=-128.8kJ/mol.若將10amolCO20amolH2放入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為不_________(用含a的代數(shù)式表示)。若此時在向該容器中投入10amolCO、20amolH210amolCH3OH(g),判斷平衡移動的方向是_________(填正向移動”、“逆向移動不移動);與原平衡相比,CO的物質(zhì)的量的濃度_________(填增大”、“不變減小”)。

(2)判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________(填字母序號)。

A.混合氣體的密度不變 B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

C.2V(H2)=V(CO) D.容器內(nèi)CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1

E.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

(3)一定條件下,在容積相同的三個密閉容器中,按不同的方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容。測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

容器

反應(yīng)物投入量

1molCO、2molH2

1molCH3OH

2molCH3OH

平衡時數(shù)據(jù)

反應(yīng)能量變化的絕對值(KJ)

a

b

c

反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

a1

a2

a3

a+b=_________;a1+a2__________1(填“>”、“<”“=”)。

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