题目内容
【题目】如图是用两个石墨作电极，电解饱和Na2SO4溶液的装置，U形管内的电解液中事先加有酚酞指示剂。回答下列问题：
(1)根据图示中倒扣试管内的液面高度，判断直流电源左端为______极，Na+通过阳离子交换膜移动的方向为______(填“左→右”或“右→左”)。
(2)电解过程中，有关电极附近溶液颜色变化中正确的是______(填序号)。
①A管溶液由无色变为红色
②B管溶液由无色变为红色
③A管溶液不变色
④B管溶液不变色
(3)写出B管中发生的电极反应______。
(4)检验b管中气体的方法及现象是______。
【答案】负 右→左 ①④ 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 用拇指按住试管口，取出试管，正立后移开拇指，将带火星的木条伸入试管内，带火星的木条复燃
【解析】
用两个石墨作电极电解饱和Na2SO4溶液，实质是电解水，根据a、b倒扣试管内的液面高度可知，a试管收集的气体是氢气、b试管收集的气体是氧气，则A为阴极区、B为阳极区，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此分析解答。
(1)用石墨电极电解饱和Na2SO4溶液实质是电解水，根据图示中倒扣试管内的液面高度可知，a试管收集的气体是氢气、b试管收集的气体是氧气，则A为阴极区、B为阳极区，阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接，所以直流电源左端为负极，电解时，电解质溶液中阳离子通过阳离子交换膜移向阴极区A，即Na+通过阳离子交换膜的移动方向：右→左，故答案为：负；右→左；
(2)阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成的OH-使阴极区酚酞变红，阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成H+、阳极区酚酞不变色，即A管溶液由无色变为红色、B管溶液不变色，故答案为：①④；
(3)该电解池中A为阴极区、B为阳极区，所以B管中发生的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，故答案为：2H2O-4e-=O2↑+4H+；
(4)电解池中A为阴极区、B为阳极区，b管中气体为氧气，可用带火星的木条检验，操作为：用拇指按住试管口，取出试管，正立后移开拇指，将带火星的木条伸入试管内，带火星的木条复燃，故答案为：用拇指按住试管口，取出试管，正立后移开拇指，将带火星的木条伸入试管内，带火星的木条复燃。
【题目】某温度下，向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl5，反应PCl5(g) 
PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
时间/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)/mol | 0 | 0.32 | 0.38 | 0.40 | 0.40 |
下列说法正确的是( )
A.反应在前50 s的平均反应速率为v(PCl3)＝0.006 4 mol/(L·s)
B.相同温度下，起始时向该容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
C.相同温度下，起始时向该容器中充入2.0 mol PCl5、0.4 mol PCl3和0.40 mol Cl2，达到平衡前v(正)>v(逆)
D.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)＝0.11 mol/L，则反应的ΔH<0
【题目】五氧化二钒用作冶金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的 80%以上，其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5 的利用率，我们从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2 和Fe2O3 等） 中回收 V2O5 的一种生产工艺流程示意图：
部分含钒物质在水中的溶解性如表所示，回答下列问题：
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
（1）①中废渣的主要成分是 __________________________；①中V2O5 发生反应的离子方程式为 ___________________________ 。
（2）②、③中的变化过程可简化为（下式中的R 表示 VO2+或 Fe3+，HA 表示有机萃取剂的主要成分）R2(SO4)n（水层）+2nHA（有机层） 2RA（有机层）+ nH2SO4（水层）。②中萃取时必须加入适量碱，其原因是 ______________________；实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为 ______________________。
（3）实验室用的原料中V2O5 占 6%（原料中的所有钒已换算成 V2O5）。取 100 g 该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入 100 mL 0.1 molL -1 的KClO3 溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是 __________________[M(V2O5)＝182 gmol -1]。
（4）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如表所示：
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 |
钒沉淀率/% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.6 | 96.4 | 93.1 |
试判断在实际生产时，⑤中加入 NH4Cl 调节溶液的最佳 pH为____________；若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe(OH)3 沉淀，则此时溶液中 c(Fe3+)≤____________ （已知：25℃时Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10 -39）。