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如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相...

如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。 请回答:

(1)B极是电源的__________极,C极的电极反应式为____________________________________,一段时间后丁中X极附近的颜色逐渐______________。(填“变深”或者“变浅”)

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为 ______________

(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是______________ (填),电镀液是___________ 溶液。当乙中溶液的pH13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为________ g,甲中溶液的pH _____________(填变大”、“变小不变”)。

(4)若甲烧杯是在铁件表面镀铜,已知电镀前两电极质量相同,电镀完成后将它们取出,洗净、烘干、称量,发现二者质量相差5.12g,则电镀时电路中通过的电子为_______mol

 

负 4OH-— 4 e-=O2+2H2O 变浅 1:2:2:2 铜 AgNO3 5.4 变小 0.08 【解析】 C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极,将直流电源接通后,F极附近呈红色,说明F电极附近有碱生成,则F电极上氢离子放电生成氢气,为阴极,所以C、E、G、X是阳极,D、F、H、Y是阴极,连接阳极的电极A是正极、连接阴极的电极B是负极,据此分析。 (1)结合以上分析,惰性电极电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,F极显红色,说明F是阴极,发生电极反应2H2O+2e-=2OH-+ H2↑,则B电极是电源的负极,A是电源的正极;C与电源正极相连,则C是阳极,用惰性电极电解CuSO4溶液时,水电离出的OH-在阳极放电生成氧气,电极反应式为4OH-— 4 e-=O2↑+2H2O;丁中氢氧化铁胶体发生电泳现象,Y极是阴极,氢氧化铁胶体离子带正电荷,向Y极移动,所以X电极颜色逐渐变浅, 因此,本题正确答案是:负;4OH-— 4 e-=O2↑+2H2O ;变浅; (2)C电极反应为4OH-— 4 e-=O2↑+2H2O,D电极反应为Cu2++2e-=Cu,E电极反应为2Cl—2e-=Cl2↑,F电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,一定时间内,四个电极转移的电子数相同,所以甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1:2:2:2。 因此,本题正确答案是:1:2:2:2; (3)丙装置是电镀池,镀层Ag为阳极、镀件Cu为阴极,电镀液是硝酸银溶液,G是阳极、H是阴极,所以G是镀层Ag、H是镀件Cu,电镀液是硝酸银溶液;常温下,乙中溶液的pH=13,则c(OH-)=0.1mol/L,溶液的体积为500mL,则n(OH-)=0.1mol/L×0.5L=0.05mol,根据电极反应式2H2O+2e-=2OH-+H2↑,可知转移电子的物质的量为0.05mol,根据镀银的阴极反应式:Ag++e-=Ag,可知生成银的质量为0.05mol×108g/mol=5.4g;甲装置是惰性电极电解硫酸铜溶液,总反应式2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,反应生成了硫酸,所以甲中溶液的pH变小, 因此,本题正确答案是:铜;AgNO3 ;5.4;变小; (4) 电镀时,阳极上金属失电子导致金属质量减少,阴极上析出金属,导致质量增加,电镀后两极质量差的一半为阴极上析出的铜质量,所以阴极上析出铜的质量=5.12g×=2.56g,由电极反应Cu2++2e-=Cu知,转移电子的物质的量=0.08mol, 因此,本题正确答案是:0.08。
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考点分析:
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研究化学反应与能量的变化具有重要意义。

已知的反应过程的能量变化如图1

该反应通常用作为催化剂,加入会使图中的B________升高不变降低

E表示的意义为___________

如图2中的ab为氢镍可充电碱性电池的电极,该电池总反应式为:

为了实现铜与稀硫酸反应,用Z通入氧气的同时,将开关KY相连即可。石墨电极的反应式为___________,总反应的化学方程式为__________

不通入氧气,直接将KX相连也能实现铜与稀硫酸反应。则氢镍碱性电池的负极为____“a”“b”,电解槽内总反应的离子方程式为______________________

当给氢镍碱性电池充电时,该电池的正极反应式为______;氢镍电池放电时,负极附近的pH________变大不变变小

若将题图2中的稀硫酸换成溶液,并且将氢镍碱性电池的电极反接,将K连接X,通电一段时间后,向所得溶液中加入碱式碳酸铜后,恰好恢复到原来的浓度和不考虑的溶解,则电解过程中转移电子的物质的量为__________

 

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甲醇又称木醇,是无色有酒精气味易挥发的有毒液体。甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。

1)工业上可利用CO2H2生产甲醇,方程式如下:

CO2g)+3H2gCH3OHl)+H2O g △HQ1kJ·mol1

又查资料得知:①CH3OHl)+1/2 O2gCO2g)+2H2g △HQ2kJ·mol1

②H2Og=H2Ol △H= Q3kJ·mol1,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为______

某同学设计了一个甲醇燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度的NaClCuSO4混合溶液,其装置如图:

2)为除去饱和食盐水中的铵根离子,可在碱性条件下通入氯气,反应生成氮气。该反应的离子方程式为___________________________________

3)过量氯气用Na2S2O3除去,反应中S2O32-被氧化为SO42-。若过量的氯气为1×10-3mol,则理论上生成的SO42-_____________mol

4)写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式______________________

5)理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(已换算成标准状况下的体积),写出在t1后,石墨电极上的电极反应式____________,原混合溶液中 NaCl的物质的量浓度为___________mol/L。(设溶液体积不变)

6)当向上述甲装置中通入标况下的氧气336mL时,理论上在铁电极上可析出铜的质量为_____________g

7)若使上述电解装置的电流强度达到50A,理论上每分钟应向负极通入气体的质量为_____________克。(已知1个电子所带电量为16×10-19C,计算结果保留两位有效数字)

 

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ABCDEFGH八种前四周期元素,原子序数依次增大,ABF三者原子序数之和为25,且知BF同主族,G的气态氢化物的水溶液反应生成氢气标准状况下E的离子具有相同的电子层结构,工业上用电解元素BE能形成离子化合物的方法冶炼E单质,H元素常温下遇浓硫酸钝化,其一种核素质量数56,中子数30。试判断并回答下列问题:

该元素在周期表中的位置__________

FG二种元素形成化合物的电子式______,含有化学键的类别为___________

CF形成的最简单气态氢化物沸点由低到高的顺序依次为________用化学式表示

ABDF四种元素可以组成两种盐,写出这两种盐反应的离子方程式__________

在碱性条件下,G的单质可与反应制备一种可用于净水的盐,该反应的离子方程式是_______

熔融盐燃料电池用熔融的碳酸盐作为电解质,负极充入燃料气,用空气与的混合气作为正极的助燃气,以石墨为电极材料,制得燃料电池。写出充入的一极发生反应的电极反应式______

利用上述燃料电池,按图1所示装置进行电解,ABCD均为铂电极,

甲槽电解的是一定浓度的NaCl的混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图2所示气体体积已换算成标准状况下的体积,电解前后溶液的体积变化忽略不计的物质的量浓度为________

乙槽为溶液,通电一段时间,当C极析出物质时停止通电,若使乙槽内的溶液完全复原,可向乙槽中加入________填字母

A       

若通电一段时间后,向所得的乙槽溶液中加入才能恰好恢复到电解前的浓度,则电解过程中转移的电子数为________

 

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雾霾中含有多种污染物,包括氮氧化物CO等。它们可以通过化学反应得到一定的消除或转化。

氮硫的氧化物的转化:

已知:

      ,_______

一定条件下,将以一定比例置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的有_______

混合气体的密度不变                   混合气体的颜色保持不变

NO的体积比保持不变             反应速率

碳氧化物的转化:

可用于合成甲醇,反应方程式为:,在一恒温恒容密闭容器中充入进行上述反应。测得CO浓度随时间变化如图1所示。

内,氢气的反应速率为____后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入,则平衡_______正向逆向移动。

通过电解CO制备,电解液为碳酸钠溶液,工作原理如图2所示,写出阴极的电极反应式_____。若以甲醇燃料电池作为电源,则生成标准状况下需要消耗的质量为_______

硫氧化物的转化:硫的氧化物与一定量氨气、空气反应,可生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是________________用离子方程式表示室温时,向溶液中滴入NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系:____

 

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某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到检流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题:

(1)甲池为________(原电池电解池电镀池”),通入CH3OH一极的电极反应式为_____________________________________________________________

(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(正极负极阴极阳极”),总反应式为_________________________________________________________

(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为________ mL(标准状况),丙池中________极析出________ g铜;

(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH________(增大减小不变”);丙中溶液的pH________(增大减小不变”)

 

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