题目内容
【题目】将氯碱工业与燃料电池联合能够有效降低能源消耗,如图是该工艺的图示(电源及电极未标出),请回答下列问题:
(1)电解饱和食盐水(氯碱工业)的化学方程式为 .
(2)物质X为 , 装置Ⅰ和Ⅱ中属于燃料电池的是 .
(3)装置Ⅰ中,NaOH溶液浓度m%n% (填“>”或“<”).
(4)利用装置Ⅱ可获得10mol/L盐酸,该产品出口为(填“A”或“B”),请说明理由 .
【答案】
(1)2NaCl+2H2O ?2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)Cl2;Ⅱ
(3)<
(4)A;正极发生反应Cl2+2e﹣=2Cl﹣ , 负极发生反应H2﹣2e﹣=2H+ , H+从负极经阳离子膜移动到正极,盐酸浓度增大
【解析】解:(1.)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气与氯气,反应方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,所以答案是:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(2.)装置I为电解食盐水,装置Ⅱ为燃料电池,可知装置I左侧为阳极,右侧为阴极,则物质X为氯气,物质Y为氢气,装置Ⅱ中属于燃料电池,所以答案是:Cl2;Ⅱ;
(3.)装置I右侧是水放电生成氢气与氢氧化钠,电解过程中氢氧化钠溶液浓度增大,即NaOH溶液浓度m%<n%,所以答案是:<;
(4.)装置Ⅱ中左侧为正极,正极发生反应Cl2+2e﹣=2Cl﹣ , 右侧为负极,负极发生反应H2﹣2e﹣=2H+ , H+从负极经阳离子膜移动到正极,左侧盐酸浓度增大,故浓盐酸从A口排出,所以答案是:A;正极发生反应Cl2+2e﹣=2Cl﹣ , 负极发生反应H2﹣2e﹣=2H+ , H+从负极经阳离子膜移动到正极,盐酸浓度增大.
【题目】硝酸是氧化性酸,其本质是NO3﹣有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3﹣氧化性的探究(实验均在通风橱中完成).
实验装置 | 编号 | 溶液X | 实验现象 |
实验Ⅰ | 6molL﹣1稀硝酸 | 电流计指针向右偏转,铜片表面产生无色气体,在液面上方变为红棕色. | |
实验Ⅱ | 15molL﹣1浓硝酸 | 电流计指针先向右偏转,很快又偏向左边,铝片和铜片表面产生红棕色气体,溶液变为绿色. |
(1)实验Ⅰ中,铝片作(填“正”或“负”)极.液面上方产生红棕色气体的化学方程式是 .
(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是 .
查阅资料:活泼金属与1molL﹣1稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3﹣被还原.
(3)用如图装置进行实验Ⅲ:溶液X为1molL﹣1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向右偏转.
①反应后的溶液中含NH4+ . 实验室检验NH4+的方法是 .
②生成NH4+的电极反应式是 .
(4)进一步探究碱性条件下NO3﹣的氧化性,进行实验Ⅳ:
①观察到A中有NH3生成,B中无明显现象.A、B产生不同现象的解释是 .
②A中生成NH3的离子方程式是 .
(5)将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由 .
【题目】已知在25℃时,醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数如下表:
醋酸 | 碳酸 | 亚硫酸 |
Ka=1.75×10﹣5 | Ka1=4.30×10﹣7 Ka2=5.61×10﹣11 | Ka1=1.54×10﹣2 Ka2=1.02×10﹣7 |
(1)写出碳酸的第一步电离平衡常数表达式:Ka1= .
(2)在相同条件下,试比较H2CO3、HCO3﹣和HSO3﹣的酸性强弱:>>
(3)①如图表示常温时稀释醋酸、碳酸两种酸的稀溶液时,溶液PH随水量的变化图象中,曲线I表示的酸是(填化学式).
②a、b、c三点中,水的电离程度最大的是(填字母).