【题目】如图所示(乙装置中X为阳离子交换膜,甲醚的结构简式为CH3OCH3)
根据要求回答下列相关问题:
(1)写出负极的电极反应: .
(2)氢氧化钠主要在(填“铁极”或“石墨极”)区生成.
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,则粗铜的电极反应为:、 .
(4)反应一段时间,硫酸铜溶液的浓度将(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)若在标准状况下有2.24L氧气参加反应,丙装置中阴极析出铜的质量为 .
(6)若将丙装置改成在标准状况下,用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液,写出电解CuSO4溶液时的离子反应方程式;当电解适当时间后断开电源,发现只需补充22.2g固体Cu2(OH)2CO3即可使电解液恢复到原浓度与体积,则原CuSO4溶液的浓度是mol/L;若将丙设计成在镀件上镀铜的装置,该如何改动,请用简要的语言叙述: .
(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则试写出乙池中发生的总反应: .
【答案】
(1)CH3OCH3﹣12e﹣+16OH﹣═2CO32﹣+11H2O
(2)铁极
(3)Zn﹣2e﹣=Zn2+; Cu﹣2e﹣=Cu2+
(4)减小
(5)12.8g
(6)2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+;0.1;将阳极粗铜改成纯铜,将阴极纯铜改成镀件
(7)NaCl+H2O NaClO+H2↑
【解析】解:(1)甲装置为燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,负极上甲醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为:CH3OCH3﹣12e﹣+16OH﹣═2CO32﹣+11H2O,
故答案为:CH3OCH3﹣12e﹣+16OH﹣═2CO32﹣+11H2O;(2)乙装置为电解氯化钠装置,铁电极连接原电池的负极,为电解池的阴极,石墨为阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电,导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性,所以乙装置中生成氢氧化钠主要在铁极区,故答案为:铁极;(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,阳极上不仅铜还有锌、银失电子进入溶液,阴极上析出铜离子,阳极电极方程式分别为Zn﹣2e﹣=Zn2+、Cu﹣2e﹣=Cu2+,故答案为:Zn﹣2e﹣=Zn2+、Cu﹣2e﹣=Cu2+;(4)由(3)阳极电极方程式分别为Zn﹣2e﹣=Zn2+、Cu﹣2e﹣=Cu2+,根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小,
故答案为:减小;(5)根据串联电池中转移电子数相等得氧气和铜的关系式为:O2﹣﹣﹣﹣2Cu,设生成铜的质量是x,
O2﹣﹣﹣﹣﹣﹣ | 2Cu |
22.4L | 128g |
2.24L | x |
x=12.8g,
故答案为:12.8 g;(6)用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸,离子方程式为:2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+,补充22.2gA即Cu2(OH)2CO3,其物质的量为0.1mol,即可使电解液恢复原浓度与体积,根据铜元素守恒可知,n[CuSO4]=0.2mol,所以则原溶液CuSO4的浓度是 =0.1molL﹣1;若将丙设计成在镀件上镀铜的装置,则铜作阳极,镀件作阴极,所以将阳极粗铜改成纯铜,将阴极纯铜改成镀件即可,故答案为:2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+;0.1;将阳极粗铜改成纯铜,将阴极纯铜改成镀件;(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则生成的氯气与氢氧化钠继续反应生成氯化钠和次氯酸钠,总反应为:NaCl+H2O NaClO+H2↑,故答案为:NaCl+H2O NaClO+H2↑.
(1)甲装置为燃料电池是将化学能转变为电能的装置,属于原电池,投放燃料的电极是负极,负极上燃料失电子发生氧化反应;(2)乙装置为电解氯化钠装置,铁电极连接原电池的负极,为电解池的阴极,石墨为阳极,氢氧化钠在阴极生,;(3)丙装置为精炼铜装置,活泼性Zn>Cu>Ag,阳极上锌、铜被氧化;(4)根据转移电子数相等知,阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜,所以丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将减小;(5)据串联电池中转移电子数相等得氧气和铜的关系式为:O2﹣﹣﹣﹣﹣2Cu计算;(6)用石墨作电极电解体积为2L的CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸;补充22.2gA即Cu2(OH)2CO3,其物质的量为0.1mol,即可使电解液恢复原浓度与体积,根据铜元素守恒可知,n[CuSO4]=0.2mol,根据c= 计算;若将丙设计成在镀件上镀铜的装置,则铜作阳极,镀件作阴极;(7)若将乙中的交换膜去掉,发现只有H2逸出,则生成的氯气与氢氧化钠继续反应生成氯化钠和次氯酸钠,据此书写.
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列说法正确的是( )
A.用如图装置电解精炼镁
B.用如图装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀
C.如图装置中Mg作负极,Al作正极
D.用如图装置对二次电池进行充电
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q,是接触法生产硫酸的主要反应之一。
完成下列填空:
(1)生产过程中温度控制在400℃~500℃,目的是__________________________________;该反应无需加压的原因是____________________________________________________。
(2)上述反应在密闭容器中达到化学平衡状态的标志为______________________________。
(3)上述反应的平衡常数表达式为__________________________________,随着温度升高,平衡常数__________________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)接触法生产硫酸尾气中含有SO2,可以采用氨水吸收,生成(NH4)2SO3与NH4HSO3的混合溶液。反应所得(NH4)2SO3又可以将NO2转化为N2和(NH4)2SO4。
① 写出生成NH4HSO3的化学方程式__________________________________________。
② 书写NO2与(NH4)2SO3反应的化学方程式,标出该反应中电子转移的方向和数目__________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下图为正丁烷的球棍模型。下列说法正确的是( )
A. 正丁烷的分子式为C4H8
B. 分子中4个碳原子在同一条直线上
C. 分子中含有4个C—C单键
D. 分子中共含有13个共价键
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】芳香族化合物E 是合成某种香料的中间体,以苯为原料合成E流程如下:
己知:CH3BrCH3MgBrCH3CH2CH2OH
(1)写出反应①所需的试剂和条件_____________。
(2)化合物A的名称是________,分子中不同化学环境的氢原子共有_____种,共面的碳原子数目最多有_______个。
(3)D中含氧官能团的名称是________。
(4)写出反应⑨的化学方程式________,该反应的反应类型是________ 。
(5)化合物C能与Na2CO3溶液反应生成CO2,符合a、b条件的C的同分异构体有多种,其中存在乙基(-CH2CH3),且苯环上的一氯取代物只有两种的同分异构体与足量NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
a.属于芳香族化合物 b.能发生银镜反应,也能发生水解反应
(6)在方框中写出以为主要原料,合成的流程。
___________
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在反应A(g)+2B(g)3C(g)+4D(g)中,表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.2mol/(L·s) B. v(B)=0.6mol/(L·s)
C. v(C)=0.8mol/(L·s) D. v(D)=10 mol/(L·min)
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