【题目】某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的Fe发生___腐蚀(填“析氢”或“吸氧”),B极的电极反应式为___。
(2)若开始时开关K与b连接,下列说法正确的是___(填序号);
a.溶液中Na+向A极移动
b.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
c.反应一段时间后加入适量稀盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的浓度
d.若标准状况下B极产生2.24L气体,则溶液中转移0.2mol电子
此时装置内总反应的离子方程式为___。
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为___,此时通过阴离子交换膜的离子数___(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口___(填“A”“B”“C”或“D”)导出。
【答案】吸氧 Fe-2e=Fe2+ b 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 2H2O-4e-=O2↑+4H+(或4OH--4e-=2H2O+O2↑) 小于 D
【解析】
(1)K与a连接,该装置为原电池,发生吸氧腐蚀进行分析;
(2)K与b连接,构成电解池,利用电解原理进行分析;
(3)利用电解原理,以及电解的目的进行分析;
(1)K与a接触,因电解质为氯化钠溶液,则构成有原电池,即吸氧腐蚀,B极为负极,根据原电池工作原理,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
答案为吸氧;Fe-2e-=Fe2+;
(2)K与b接触,有外加电源,构成装置为电解池,
a. A电极连接电源正极,即A电极为阳极,B电极连接电源的负极,即B电极为阴极,根据电解原理,Na+向B电极移动,故a不符合题意;
b. 根据a的分析,A电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2将I-氧化成I2,淀粉变蓝,故b符合题意;
c. 电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,脱离体系是H2和Cl2,因此恢复到原来状态,需要通入一定量的HCl,而盐酸是HCl的水溶液,故c不符合题意;
d. B电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,产生标况下2.24L的气体,转移0.2mol电子,但溶液中移动的阴阳离子,没有电子通过,故d不符合题意;
电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
答案为b;2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(4)①根据装置图,作电极为阳极,其电极反应式为2H2O-2e-=O2↑+4H+,或者4OH--4e-=2H2O+O2↑;为了平衡电荷守恒,SO42-通过阴离子交换膜进入阳极区,右端电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,为了平衡电荷守恒,K+通过阳离子交换膜进入阴极区,因SO42-所带电荷数大于K+,因此拖过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数;
答案为2H2O-2e-=O2↑+4H+,或者4OH--4e-=2H2O+O2↑;小于;
②根据①的分析,KOH从出口D导出;
答案为D。
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【题目】甲萘醌(维生素K)有止血作用,它可通过α-甲基萘的氧化制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反应放热,可表示为:
在某次合成反应中,用1.4g(0.01mol)的α-甲基萘,才制得0.17g(0.001mol)甲萘醌,已知该反应的速率是快的。试判断导致其产率低的原因是( )
A.使用了过量的催化剂B.没有用乙酸,而是使用其它催化剂
C.把反应混合物加热D.所生成的甲基醌是沉淀物
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【题目】一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ,下列说法正确的是( )
A.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的一半
B.若增大压强,则物质Y的转化率减小
C.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的△H>0
D.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·s)
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【题目】电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其中工作原理如图所示。则下列说法正确的是
A. 电流由a极流向b极
B. 溶液中的OH﹣向b极移动
C. a极的电极反应式为:2NH3﹣6e﹣═N2+6H+
D. b极的电极反应式为:O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣
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【题目】室温下,用0.100molL﹣1的NaOH溶液分别滴定体积和浓度均为20.00mL 0.100molL﹣1的盐酸和醋酸滴定曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A. a表示的是醋酸的滴定曲线
B. 滴定b过程中,指示剂可以是酚酞
C. pH=7时,滴定盐酸消耗的V(NaOH)=20.00mL
D. V(NaOH)=10.00mL时,醋酸中c(Na+)>c(CH3COO﹣)>c(H+)>c(OH﹣)
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【题目】水合肼(N2H4·H2O) 是一种强还原剂,沸点118.5℃,熔点-40℃,常温下为无色透明的油状液体,属于二元弱碱,在空气中可吸收CO2而产生烟雾。水合肼的制备装置如图。
(1)装置A的名称为________________。向三颈烧瓶中加入溶液之前,应先从右侧导管中通入氮气,目的是______________________。
(2)水合肼可用含NaOH 的NaClO溶液氧化尿素[CO(NH2)2]溶液制得,反应的化学方程式为__________________。
(3)制备水合肼时,分液漏斗应盛装________(填标号)。理由是___________。
a.NaOH 和NaClO 混合溶液 b.CO(NH2)2 溶液
(4)弱酸性条件下水合肼可处理电镀废水,将Cr2O72-还原为Cr(OH)3沉淀而除去,水合肼被氧化为N2,该反应的离子方程式为_____________。常温下Ksp[Cr(OH)3]= 10-32,且当溶液中离子浓度小于10-5mol/L时可视作沉淀完全。则Cr3+沉淀完全时,溶液的pH=________。
(5)有同学认为该实验收集装置有缺陷。请你写出改进措施:______________。
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【题目】向100mLNaOH溶液中通入标况下的CO21.12L后,将溶液小心蒸干后得到不含结晶水的固体5.08g,则下列说法中正确的是 ( )
A.原NaOH溶液的浓度是1.00mol/L,所得固体是Na2CO3
B.原NaOH溶液的浓度是0.500mol/L,所得固体是Na2CO3和NaHCO3
C.原NaOH溶液的浓度是1.00mol/L,所得固体是Na2CO3和NaOH
D.原NaOH溶液的浓度是0.900mol/L,所得固体是Na2CO3和NaHCO3
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【题目】工业上制备丙烯的方法有多种,具体如下(本题丙烯用C3H6表示):
(1)丙烷(C3H8)脱氢制备丙烯(C3H6)
由如图可得,C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),△H=__kJ/.mol
(2)以丁烯(C4H8)和乙烯(C2H4)为原料反应生成丙烯(C3H6)的方法被称为“烯歧化法”,反应为:C4H8(g)+C2H4(g)2C3H6(g) △H>0。一定温度下,在一体积恒为VL的密闭容器中充入一定量的C4H8和C2H4,发生烯烃歧化反应。
I.该反应达到平衡的标志是__。
A.反应速率满足:2v生成(C4H8)=v生成(C3H6)
B.C4H8、C2H4、C3H6的物质的量之比为1:1:2
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变
D.C4H8、C2H4、C3H6的浓度均不再变化
Ⅱ.已知t1min时达到平衡状态,测得此时容器中n(C4H8)=mmol,n(C2H4)=2mmol,n(C3H6)=nmol,且平衡时C3H6的体积分数为。
①该时间段内的反应速率v(C4H8)=__mol/(L·min)。(用只含m、V、t1的式子表示)。
②此反应的平衡常数K=__。
③t1min时再往容器内通入等物质的量的C4H8和C2H4,在新平衡中C3H6的体积分数__(填“>”“<”“=”)。
(3)“丁烯裂解法”是另一种生产丙烯的方法,但生产过程中伴有生成乙烯的副反应发生,具体反应如下:主反应:3C4H84C3H6;副反应:C4H82C2H4
①从产物的纯度考虑,丙烯和乙烯的质量比越高越好。则从下表的趋势来看,下列反应条件最适宜的是_(填字母序号)。
A.300℃0.1MPa B.700℃0.1MPa C.300℃0.5MPa D.700℃0.5MPa
②图中,平衡体系中丙烯的百分含量随压强增大呈上升趋势,从平衡角度解释其可能的原因是__。
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【题目】下列有机反应的化学方程式正确的是( )
A.CH2=CH2+Br2→CH3—CHBr2
B.C2H4+3O2 2CO2+2H2O
C.CH3CH2OH+Na→CH3CH2Na+H2O
D.CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3
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