题目内容
【题目】如图所示,甲、乙两池电极材料都是铁棒和碳棒,请回答下列问题:
(1)若两池中电解质溶液均为CuSO4溶液,则反应一段时间后:
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)若两池中电解质溶液均为饱和NaCl溶液:
①写出乙池中总反应的离子方程式___。
②甲池中碳极上电极反应式是___,乙池碳极上电极反应属于___(填“氧化反应”或“还原反应”)。
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池碳极附近,发现试纸变蓝,反应的化学方程式为___。
④若乙池转移0.02mole﹣后停止实验,池中电解质溶液体积是200mL,则溶液混合均匀后的pH=___。
【答案】碳 铁 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O 2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣ 2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣ 氧化反应 2KI+Cl2=I2+2KCl 13
【解析】
(1)①甲池为原电池,原电池中活泼金属做负极,发生氧化反应,碳棒做正极,有Cu析出,乙池为电解池,外电路电子流向电源正极,所以碳棒为阳极,放出氧气,阴极铁电极上发生还原反应有Cu析出,故答案为:碳;铁;
②乙为电解池,由电子流向可知,Fe为阴极,铜离子得到电子生成Cu,乙中阳极上氢氧根离子放电,电极反应为4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,故答案为:4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O;
(2)①若电解质溶液为饱和氯化钠溶液,则乙池就是用惰性电极为阳极电解氯化钠溶液,方程式为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣,故答案为:2Cl﹣+2H2OCl2↑+H2↑+2OH﹣;
②甲池中碳棒为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣,乙池中碳棒为阳极,阳极发生氧化反应,故答案为:2H2O+O2+4e﹣═4OH﹣;氧化反应;
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,则石墨电极上氯离子失电子生成氯气,氯气和碘离子反应生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,反应方程式为:2KI+Cl2=I2+2KCl,故答案为:2KI+Cl2=I2+2KCl;
④电解氯化钠溶液的方程式为:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,乙池转移0.02mole﹣后,会生成0.02mol的氢氧化钠,所以所得NaOH溶液的物质的量浓度c===0.1mol/L,所以溶液中氢离子浓度=,所以溶液的pH=13,故答案为:13。
【题目】呋喃甲酸俗称糠酸,广泛应用于塑料工业、食品行业、涂料、医药、香料等。用呋喃甲醛制备呋喃甲酸和副产品呋喃甲醇的原理为:
反应1:+NaOH △H<0
反应2:+HCl+HCl
某研究性学习小组利用上图装置制备呋喃甲酸的实验流程如下:
已知:①乙醚()沸点34.6℃,其蒸气有毒,可使人失去知觉。
②主要试剂相关物理性质如下:
试剂 | 相对分子质量 | 密度/ | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
呋喃甲醛 | 96 | 1.16 | 161.7 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚。 | |
呋喃甲醇 | 98 | 1.13 | 171.0 | 溶于水,可混溶于乙醇、乙醚。 | |
呋喃甲酸 | 112 | - | 129.5 | 231.0 | 微溶于冷水,在热水中溶解度较大,易溶于乙醇、乙醚。 |
请回答下列问题:
(1)“控温回流”时需控制反应温度8~12℃,应采取的控温方式是________,三颈烧瓶中所加入的溶液应如何预处理________,滴加呋喃甲醛时需________。
(2)在“控温回流”时充分搅拌才能获得较高产率。其原因是________。
(3)“操作1”的名称为________,所用到的玻璃仪器主要有________,“操作2”主要包括________、________。
(4)“蒸馏”时,用下图________(填字母标号)装置更好,与另一装置相比,该装置的优点有①________;②________。
(5)呋喃甲酸粗品精制所采用的方法是________,最终得到精产品9.86g,呋喃甲酸的产率为________。