【題目】(1)某課外活動小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實驗,試回答下列問題:

①若開關(guān)K與a連接,則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的_____腐蝕,石墨電極上的電極反應(yīng)式為_____

②若開關(guān)K與b連接,則電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

(2)該小組同學(xué)設(shè)想,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,用如下圖所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉,無論從節(jié)省能源還是從提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為_____。

此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。

②通電開始后,陰極附近溶液pH_____(選填“增大”、“不變”或“減小”)。

③若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____;已知H2的燃燒熱為285.8 kJ/mol,則該燃料電池工作產(chǎn)生36 g 液態(tài)H2O時,理論上有_____kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能。

【答案】 吸氧 O2+2H2O+4e-=4OH- 2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2 4OH--4e-=2H2O+O2 小于 增大 H2-2e-+2OH-=2H2O 571.6

【解析】(1)①開始時開關(guān)K與a連接,是原電池,鐵為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子生成亞鐵離子,電極方程式為Fe-2e-=Fe2+,A極上氧氣得電子被還原,電極方程式為O2+2H2O+4e-=4OH-,為鐵的吸氧腐蝕;故答案為:吸氧;O2+2H2O+4e-=4OH- ;

②開關(guān)K與b連接,裝置為電解池,鐵為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),氫離子得到電子生成氫氣,電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,總反應(yīng)式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;故答案為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;

(2)①電解時,陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力,所以陽極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣4OH--4e-=2H2O+O2↑;陽極氫氧根離子放電,因此硫酸根離子向陽極移動,陰極氫離子放電,因此鈉離子向陰極移動,所以通過相同電量時,通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽離子交換膜的離子數(shù),故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2↑;小于;

②通電開始后,陰極上氫離子放電生成氫氣,氫離子來自于水,所以促進(jìn)水的電離,導(dǎo)致溶液中氫氧根離子的濃度大于氫離子的濃度,所以溶液的pH值增大,故答案為:增大;

③氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池,負(fù)極上氫氣失去電子,負(fù)極反應(yīng)式為:H2-2e-+2OH-=2H2O;H2的燃燒熱為285.8kJ/mol,則2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,該燃料電池工作產(chǎn)生36g H2O,n(H2O)==2mol,由燃燒的熱方程式可知,生成2molH2O放出571.6kJ的熱量,即理論上有571.6kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能;故答案為:H2-2e-+2OH-=2H2O;571.6。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】25 ℃時,用0.10 mol·L-1的氨水滴定10.00 mL a mol·L-1的鹽酸,混合溶液的pH與氨水的體積(V)的關(guān)系如圖所示。已知N點溶液中存在:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),下列說法不正確的是(  )

A. 圖上四點分子種類相同

B. a=0.1

C. N、Q兩點的 :N=Q

D. P點溶液中存在:c(Cl-)=c(NH4+)

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【題目】下圖中I是一種高分子化合物,其合成路線如圖:

已知:①

②回答下列問題:

(1)A的名稱為_______(系統(tǒng)命名法),G含有的官能團(tuán)_____(寫名稱)。

(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是________

(3)I的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________

(4)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為__________________________________。

(5)符合下列條件的G的同分異構(gòu)體共有___________種。

①與G具有相同官能團(tuán); ②屬于芳香族化合物

(6)參照上述合成路線,設(shè)計一條由乙醛、甲醇和J(E的同系物且相對分子質(zhì)量比E小14)為主要原料(無機(jī)試劑任選)制備的合成路線______________。

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【題目】下列我國科研成果所涉及材料中,主要成分為同主族元素形成的無機(jī)非金屬材料的是

A4.03米大口徑碳化硅反射鏡

B2022年冬奧會聚氨酯速滑服

C.能屏蔽電磁波的碳包覆銀納米線

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A. AB. BC. CD. D

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【題目】已知H2的燃燒熱為ΔH=-285.8 kJ·mol1,CO的燃燒熱為ΔH=-282.8 kJ·mol1;現(xiàn)有H2CO組成的混合氣體5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),經(jīng)充分燃燒后,放出總熱量為71.15 kJ,并生成液態(tài)水。下列說法正確的是

A. CO燃燒的熱化學(xué)方程式為2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·mol1

B. H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol1

C. 燃燒前混合氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為60%

D. 燃燒后的產(chǎn)物全部與足量的過氧化鈉作用可產(chǎn)生0.125 mol O2

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【題目】下列有關(guān)原子軌道的敘述中正確的

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B.能層n4的原子軌道最多可容納16個電子

C.p能級的原子軌道呈啞鈴形,隨著能層序數(shù)的增加,p能級原子軌道也在增多

D.鋰原子的2s5s 軌道皆為球形分布

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【題目】按如圖裝置,持續(xù)通入X氣體,可以看到a處有紅色物質(zhì)生成,b處變藍(lán),c處得到液體,則X氣體是(

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【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化、殺菌及漂白劑,其生產(chǎn)工藝如下:

(1)NaClO2中氯元素的化合價是_________。從氧化還原角度推測NaClO2可能具有的化學(xué)性質(zhì)是_________。

(2)過程I常伴有少量Cl2生成。

① Cl2的存在會造成產(chǎn)品中含有NaCl,請結(jié)合離子方程式解釋其原因_________

② 結(jié)合下面信息,請設(shè)計實驗方案除去ClO2中的Cl2 ________

ClO2

Cl2

在水中的溶解性

易溶

在CCl4中的溶解性

難溶

(3)過程II中H2O2的作用是________(填“氧化劑”或“還原劑”)。

(4)理論上每生成1 mol NaClO2,消耗SO2的體積是________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(5)已知:

i. 壓強(qiáng)越大,物質(zhì)的沸點越高。

ii. NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO23H2O

38~60℃時析出NaClO2晶體

高于60℃時分解成NaClO3和NaCl

① 過程III采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是_____

② 請將過程III的操作補(bǔ)充完整_______。

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