【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置按如圖連接,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙、丙 中電解質(zhì)溶液含溶質(zhì)均為 1 mol。將電源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在 F 極附近顯紅色。
試回答下列問題:
(1)電源 A 極的名稱是 ________。
(2)當(dāng)電路中通過 4 mole-時,要使甲中溶液種類和濃度均復(fù)原,可向電解后溶液中加入__________(填某一種物質(zhì)的化學(xué)式和物質(zhì)的量)。
(3)乙裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式為 __________________ 。
(4)若要在丙裝置中實現(xiàn)鐵器上鍍銀,銀在 _____(填 G 或 H)級。
(5)裝置丁中的現(xiàn)象是 _________________________。
(6)若電源用堿性氫氧燃料電池代替,則該電池正極的電極反應(yīng)式為 ______________ 。
【答案】正極 1molCu(OH)2 G X極附近紅褐色變淺,Y極附近紅褐色變深 O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
乙中為飽和食鹽水,滴入酚酞溶液,在 F 極附近顯紅色,說明F電極發(fā)生反應(yīng)2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以F應(yīng)為陰極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),則B為電源的負極,A為電源的正極。
(1)根據(jù)分析可知電源A極為正極;
(2)甲裝置中C與電源正極相連為陽極,水電離出的氫氧根放電生成氧氣,電極方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O,轉(zhuǎn)移4mol電子時可以產(chǎn)生1molO2;D為陰極,先是銅離子放電生成銅單質(zhì),電極方程式為Cu2++2e-=Cu,溶液中n(Cu2+)=1mol,所以轉(zhuǎn)移2mol電子后,銅離子已經(jīng)完全反應(yīng),之后水電離出的氫離子放電產(chǎn)生氫氣,電極方程式為2H++2e-=H2↑,又轉(zhuǎn)移2mol電子,所以產(chǎn)生1molH2,則共析出1molO2、1molCu、1molH2,相當(dāng)于1molCu(OH)2,根據(jù)“析出什么補充什么”原則加入物質(zhì)恢復(fù),需要加入1molCu(OH)2;
(3)乙裝置中陽極氯離子放電產(chǎn)生氯氣,陰極水電離出的氫離子放電產(chǎn)生氫氣,同時產(chǎn)生氫氧根,總反應(yīng)為;
(4)因為要在鐵器上鍍銀,所以鐵器在陰極,銀離子要在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成銀單質(zhì);同時為了補充電解質(zhì)溶液中的銀離子,需要銀單質(zhì)在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成銀離子,電源的A極為正極,G與A相連,所以銀在G極;
(5)根據(jù)異性電荷相吸的原理,氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的膠體粒子會向陰極Y電極移動,所以X極附近紅褐色變淺,Y極附近紅褐色變深;
(6)原電池正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電解質(zhì)溶液顯堿性,所以電極方程式O2+4e-+2H2O=4OH-。
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【題目】已知最簡單的有機物E和直線型分子G在光照條件下反應(yīng),生成四面體型分子L和直線型分子M(組成G分子的元素為第三周期的元素),如下圖。則下列判斷錯誤的是
A. 常溫常壓下,E是一種無色無味的氣體
B. 上述反應(yīng)類型是加成反應(yīng)
C. 在光照條件L能與 G繼續(xù)發(fā)生與上述類似的反應(yīng)
D. 上述反應(yīng)類型是取代反應(yīng)
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【題目】一種形狀像蝴蝶結(jié)的有機分子Bowtiediene,其形狀和結(jié)構(gòu)如圖所示,下列有關(guān)該分子的說法中錯誤的是
A.1 mol 該物質(zhì)徹底燃燒需要6 mol O2
B.三氯代物只有一種
C.該分子中所有碳原子在同一平面內(nèi)
D.與其互為同分異構(gòu)體,且官能團只含碳碳三鍵的鏈烴有兩種
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【題目】H2C2O4 是二元弱酸,常溫下,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-4下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是
A.pH=2的H2C2O4溶液中,c(H+)=c(HC2O4-)=10-2mol/L
B.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)
C.將NaOH溶液滴加到H2C2O4溶液中至混合溶液呈中性:c(C2O42-)>c(HC2O4-)
D.NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
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【題目】過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)俗稱固體雙氧水。實驗室可用碳酸鈉和雙氧水等為原料來制備,具體流程如下:
已知:①相關(guān)反應(yīng)的方程式如下:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO33H2O2△H<0
②工業(yè)上常以產(chǎn)品活性氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[ω(活性氧)=×100%]來衡量產(chǎn)品的優(yōu)劣,13.00%以上為優(yōu)等品。
請回答:
表1 反應(yīng)溫度對產(chǎn)品收率及活性氧含量的影響
反應(yīng)溫度/℃ | 產(chǎn)品收率/% | 活性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% |
5 | 65.3 | 12.71 |
10 | 73.2 | 13.24 |
15 | 85.0 | 13.55 |
20 | 83.2 | 13.30 |
25 | 55.1 | 12.78 |
表2加料時間對產(chǎn)品收率及活性氧含量的影響
加料時間/min | 產(chǎn)品收率/% | 活性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% |
5 | 65.7 | 13.30 |
10 | 76.8 | 14.75 |
15 | 81.3 | 14.26 |
20 | 89.0 | 13.82 |
25 | 87.9 | 13.51 |
(1)分析表1,一般選擇的反應(yīng)溫度為_____。
(2)分析表2,加料時間對產(chǎn)品收率也有很大影響,時間太短或太長均不利于生產(chǎn),加料時間太短導(dǎo)致產(chǎn)品收率較低的原因是_____。
(3)結(jié)晶過程中加入氯化鈉,作用是_____。
(4)下列關(guān)于抽濾操作,正確的是_____。
A.準(zhǔn)備略大于漏斗內(nèi)徑的濾紙,以蓋住布氏漏斗瓷板上的小孔
B.用傾析法先轉(zhuǎn)移溶液,待溶液快流盡時再轉(zhuǎn)移沉淀
C.洗滌沉淀時,加入少量水并開大水龍頭,重復(fù)操作2~3次
D.用玻璃棒輕輕刮下抽濾得到的固體,晾干后保存在試劑瓶中
(5)使用圖2所示裝置抽濾,中途需停止抽濾時,最佳操作為_____。
(6)產(chǎn)品出廠前需測定活性氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù),現(xiàn)將0.1000g某廠的產(chǎn)品(所含雜質(zhì)均不參與反應(yīng))溶于水配成溶液,加入10.00mL1.000molL﹣1的稀硫酸,再加入足量KI,搖勻后置于暗處,充分反應(yīng)后,加入少量_____,用0.1000molL﹣1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,若該產(chǎn)品的活性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.60%,則達到滴定終點時共消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為_____mL。[已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI]
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【題目】藥用有機化合物A(C8H8O2)為一種無色液體。從A出發(fā)可發(fā)生如圖所示的一系列反應(yīng)。則下列說法正確的是
A.A的結(jié)構(gòu)簡式為
B.根據(jù)D和濃溴水反應(yīng)生成白色沉淀可推知D為三溴苯酚
C.G的同分異構(gòu)體中屬于酯,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的只有一種
D.圖中B→F與C→G發(fā)生反應(yīng)的類型不相同
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【題目】直接甲醇燃料電池 (DMFC) 具備低溫快速啟動、燃料潔凈環(huán)保以及電池結(jié)構(gòu)簡單等特性。這使得直接甲醇燃料電池(DMFC)可能成為未來便攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用的主流。如圖以甲醇為燃料的新型電池是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:
(1)如圖中的B極上的電極反應(yīng)式為______。
(2)若用上述甲醇燃料電池做電源,用惰性電極電解100mL,5mol·L-1硫酸銅溶液,當(dāng)陽極收集到3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時,消耗甲醇的質(zhì)量為____g,此時可向電解后的溶液中加入_____使溶液復(fù)原。請寫出電解硫酸銅溶液的電解反應(yīng)化學(xué)方程式____。
(3)若用上述甲醇燃料電池做電源,用石墨做電極在一定條件下電解飽和食鹽水制取NaOH。
①如圖電解池的電極a接甲醇燃料電池的_____極( 填A(yù)或B) ,寫出陽極的電極反應(yīng)式:_____。假設(shè)電解時還產(chǎn)生一種黃綠色氣體二氧氯(ClO2),寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式_________。
②電解一段時間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為224 mL(標(biāo)準(zhǔn)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_________mol。
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【題目】蘋果醋是一種由蘋果汁發(fā)酵而成的酸性飲品,具有解毒、降脂等藥效。蘋果酸是一種常見的有機酸,其結(jié)構(gòu)簡式為。
(1)蘋果酸的分子式為___。
(2)1mol蘋果酸與足量金屬鈉反應(yīng),能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣___L。
(3)蘋果酸可能發(fā)生的反應(yīng)是___(填序號)。
A.與NaOH溶液反應(yīng)
B.與石蕊試液作用
C.與乙酸在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)
D.與乙醇在一定條件下發(fā)生酯化反應(yīng)
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【題目】肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料,它與N2O4反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣。已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0 kJ·mol-1
下列表示肼跟N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是
A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
B.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+N2O4(g)=== N2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 059.3 kJ·mol-1
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