如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和石墨棒,请回答下列问题:
(1)若两池中均为CuSO4溶液,反应一段时间后:
①有红色物质析出的是甲池中的________棒,乙池中的________棒。
②乙池中阳极的电极反应式是__________________________________。
(2)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式______________________________。
②甲池中石墨电极上的电极反应属于______(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近,发现试纸变蓝,反应的化学方程式为__________________________________。
④若乙池转移0.02 mol e-后停止实验,池中溶液体积是200 mL,则溶液混合匀后的pH=_______。
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放1005.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l0010.00%的K2SO4溶液.电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反应为 ;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积: ;﹙精确到小数点后一位小数﹚
④电极c的质量变化是增加 ;
在右下图均用石墨作电极的电解池中,甲池中为500mL含某一溶质的蓝色溶液,乙池中为500mL稀硫酸,闭合K1,断开K2进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成;当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤、干燥、称量,电极增重6.4g。
请回答下列问题:
(1)B电极发生反应的电极反应式 。
C电极发生反应的电极反应式 .
(2)甲池电解时反应的离子方程式 。
(3)甲池电解后溶液的c(H+)为 ,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入 ,其质量为 g。(假设电解前后溶液的体积不变)
(4)请你设计实验确定甲池原溶液中可能含有的酸根离子,要求:提出两种可能的假设,分别写出论证这两种假设的操作步骤、实验现象和实验结论
①假设一: ;
②假设二: 。
(5)若再将K1断开,闭合K2,灵敏电流计 中指针是否会发生偏转?理由是什么?
课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。试回答下列问题:
(1)电源A 极的名称是 (正极或负极)。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是 。
(3)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是 。
(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是 (填“铜”或“银”),电镀液的主要成分是 (填化学式)。
(5)装置丁中的现象是_____________________
22.如图示实验中,把四根洁净的金属条A、B、C、D轮流放置在没有盐溶液的滤纸上面并压紧。在每次轮流实验时,记录了电压表指针的移动方向和电压表的读数(如右表)。
(1) 金属可能是最强的还原剂;
(2) 金属不能从硫酸铜溶液中置换铜。
碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病,KI、KIO3曾先后用于加碘盐中。
(1)工业上可以通过铁屑法生产KI,其工艺流程如下:
①反应I生成铁与碘的化合物,若该化合物中铁元素与碘元素的质量比为21:127,则加入足量碳酸钾时,反应Ⅱ的化学方程式为 。
②操作A包括 ;用冰水洗涤的目的是 。
(2)KIO3可以通过H2O2氧化I2先制得HIO3,然后再用KOH中和的方法进行生产。
①烹饪时,含KIO3的食盐常在出锅前加入,其原因是 。
②若制得1284 kg KIO3固体,理论上至少需消耗质量分数为30%的双氧水 kg。
③KIO3还可通过下图所示原理进行制备。电解时总反应的离子方程式为 。若忽略溶液体积的变化,则电解结束后阴极区的pH与电解前相比 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式 ;
在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 ,
检验该电极反应产物的方法是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是 ,电极反应式是 。
②Y电极的材料是 ,电极反应式是 。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示.
①该电解槽的阳极反应式是____________________________。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
___________________________________________________________________________。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_________________(填写“A”或“B”)导出。
用下图所示的装置进行电解。通电一会儿,发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。
(1)A中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(2)在B中观察到的现象是______________________________________。
(3)室温下,若从电解开始到时间t s,A、B装置中共收集到气体0.168 L(标准状况),若电解过程中无其他副反应发生,经测定电解后A中溶液体积恰为1 000 mL,则A溶液的pH为__________________。
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100gl0.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反应为 ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积: ;
④电极c的质量变化是 g;
⑤电解前后个溶液的酸,碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
(Ⅰ)氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)一定温度下,在1L容积恒定的密闭容器中充入2mol N2和8mol H2并发生反应。10min达平衡,测得氨气的浓度为0.4mol/L,此时氮气的转化率为 。
(2)下图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成1mol CO2(g)和1mol NO(g)过程中能量变化示意图,请写出该反应的热化学方程式 。
(3)NH3(g)燃烧的方程式4NH3(g)+7O2(g)==4NO2(g)+6H2O(l),
已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H=" -483.6" kJ/mol
N2(g)+2O2(g)==2NO2 (g) △H="+67.8" kJ/mol
N2(g)+3H2(g)==2NH3 (g) △H="-92.0" kJ/mol
请计算NH3 (g)的燃烧热 。
温度 |
平衡浓度/ (mol L-1) |
|
c(NH3) |
c(CO2) |
|
T1 |
0.1 |
|
T2 |
|
0.1 |
(4)将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应:
H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) 在不同温度下,该反应平衡状态部分数据见右表。下列说法正确的是
A.若T2>T1,则该反应的ΔH<0
B.向容器中充入N2,H2NCOONH4质量增加
C.NH3体积分数不变时,说明该反应达到平衡
D.T1、T2时,H2NCOONH4转化的Δn(T2)=2Δn(T1)
(Ⅱ)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如下:
成分 |
含量/(mg L-1) |
成分 |
含量/(mg L-1) |
Cl- |
18980 |
Ca2+ |
400 |
Na+ |
10560 |
HCO3- |
142 |
SO42- |
2560 |
Br- |
64 |
Mg2+ |
1272 |
|
|
电渗析法淡化海水示意图如下图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
(1)阳极主要电极反应式是 。
(2)在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有 和CaCO3,生成CaCO3的离子方程
式是 。
(3)淡水的出口为 (填“a”、“b”或“c”)。
雾霾含有大量的污染物SO2、NO。工业上变废为宝利用工业尾气获得NH4NO3产品的流程图如下:(Ce为铈元素)
(1)上述流程中循环使用的物质有 。
(2)上述合成路线中用到15%~20%的乙醇胺(HOCH2CH2NH2),其水溶液具有弱碱性,显碱性的原因:HOCH2CH2NH2 + H2OHOCH2CH2NH3+ + OH-,写出乙醇胺吸收CO2的化学方程式__________。
(3)写出吸收池Ⅲ中,酸性条件下NO转化为NO2-的离子方程式为 。
(4)向吸收池Ⅳ得到的HSO3﹣溶液中滴加少量CaCl2溶液,出现浑浊,pH降低,用平衡移动原理解释溶液pH降低的原因: 。
(5)电解池Ⅴ可使Ce4+再生,装置如下图所示:
生成Ce4+从__________口(填字母)流出,写出阴极的电极反应式 :
(6)从氧化池Ⅵ中得到粗产品NH4NO3的实验操作是 、 、过滤、洗涤等。上述流程中每一步均恰好完全反应,若制得NH4NO3质量为xkg,电解池V制得cmol/L的S2O32﹣溶液ym3,则氧化池Ⅵ中消耗的O2在标准状况下的体积为 m3。
氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品应用广泛。请回答氯碱工业的如下问题:
(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是___________(填序号)
(2)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系示意图如下(其中的电极均为惰性电极,物料进出口未全部标出)。
①图中A是 (填化学式),分析比较图示中两处氢氧化钠质量分数x%______y%
(填“>”或“<”或“=”)。
②写出燃料电池中正极上发生的电极反应: 。
③标准状态下,当燃料电池消耗22.4LO2时,通过电池中阳离子交换膜的阳离子的物质的量为 mol。
④这样设计的主要节(电)能之处在于 。
空气污染监测仪是根据SO 2 与Br 2 的定量反应测定空气中SO 2 的含量:SO 2 +Br 2 + 2H 2 O="=H" 2 SO 4 +2HBr,上述反应的溴,来自一个装满酸性KBr溶液的电解槽阳极上的氧化反应。电解槽的阴、阳极室是隔开的。当测空气中SO 2 的含量时,空气(经过除尘)以1.5×10 - 4 m 3·min - 1 的流速进入电解槽的阳极室,电流计显示每秒通过的电子是8.56×10 - 1 1mol时,此条件下能保持溴浓度恒定,并恰与SO 2 完全反应(设被测空气中不含与溴反应的物质)。
(1)写出监测过程中主要发生的化学反应方程式;_______________________。
(2)计算空气中SO 2 的含量(g·m - 3 空气)。
按要求书写下列热化学方程式
(1)N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)放出46.1KJ热量
(2)航天领域使用氢氧燃烧电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应可以表示为2H2 + O2 =2H2O,酸式氢氧燃烧电池的电解池是酸。其负极反应可以表示为2H2-4e-=4H+,则其正极反应可以表示为; ;碱式氢氧燃烧电池的电解质是碱,其正极反应可以表示为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可以表示为: 。
(3)用石墨作电极电解NaCl水溶液
阳极的电极反应 ,阴极的电极反应
(4)在粗铜精炼的反应中
当阳极,发生 (填“氧化”或“还原”)反应,
阳极的电极反应
(5)将H+、Cu2+、SO42-、Cl-五种离子组成电解质按要求进行电解:以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,应采用的电解质是 、 ;
下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100gl0.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为 极;
②电极b上发生的电极反应为 ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积: ;
④电极c的质量变化是 g;
⑤电解前后个溶液的酸,碱性大小是否发生变化,简述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?