题目内容
【题目】人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图.
(1)电源的负极为(填“A”或“B”).
(2)阳极室中发生的反应依次为: , .
(3)电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将(填“增大”、“减小”或“不变”);若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素质量=g(忽略气体的溶解).
【答案】
(1)B
(2)2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑; CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
(3)不变;7.2
【解析】解:(1)由图可知,左室电极产物为CO2和N2,发生氧化反应,故A为电源的正极,右室电解产物H2,发生还原反应,故B为电源的负极,故答案为:B;(2)由图可知,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑,
CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,
故答案为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑;CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl;(3)阴极反应为6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑(或6H++6e﹣═3H2↑)
阳极反应为6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl
根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;
电解收集到的13.44 L气体,物质的量为 =0.6mol,由反应CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知n(N2)=n(CO2)=0.6mol×
=0.12 mol,
可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol,其质量为:m[CO(NH2)2]=0.12 mol×60 gmol﹣1=7.2 g,
故答案为:不变;7.2.
(1)根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律,结合本题图中的电极产物CO2和N2可以判断出A为电源的正极,B为电源的负极;(2)由图可知,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl;(3)阴极反应为:6H2O+6e﹣═6OH﹣+3H2↑(或6H++6e﹣═3H2↑)
阳极反应为:6Cl﹣﹣6e﹣═3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O═N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH﹣、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH﹣恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;
根据n= 计算两极产生的气体的物质的量,利用气体中各组分的比例关系,计算n(N2)=n(CO2),再根据方程式计算尿素的物质的量,根据m=nM计算尿素的质量.

【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
(实验原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(实验内容及记录)
实验编号 | 实验温度 | 试管中所加试剂及其用量/mL | 溶液褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L 稀H2SO4溶液 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | |||
① | 25 | 3.0 | V1 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
② | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
③ | 50 | 2.0 | V2 | 2.0 | 3.0 | 1.0 |
(1)请完成此实验设计,其中:V1=________,V2=__________。
(2)实验①、②探究的是_____________对化学反应速率的影响,根据上表中的实验数据,可以得到的结论是______________________________________。
(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择________________(填实验编号)。
(4)利用实验1中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为__________。
(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 | 实验温度/℃ | 试管中所加试剂及其用量 | 再向试管中加入某种固体 | 溶液褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L 稀H2SO4溶液 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||||
④ | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | MnSO4 | t |
①该小组同学提出的假设是__________________________________________。
②若该小组同学提出的假设成立,应观察到_____________________________现象。
【题目】常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表,请回答:
实验编号 | HA物质的量浓度 | NaOH物质的量浓度 | 混合溶液的pH |
甲 | 0.2 | 0.2 | pH=a |
乙 | c | 0.2 | pH=7 |
丙 | 0.2 | 0.1 | pH>7 |
丁 | 0.1 | 0.1 | pH=9 |
(1)不考虑其它组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a (混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸 .
(2)不考虑其它组的实验结果,单从乙组情况分析,C是否一定等于0.2(选填“是”或“否”).混合液中离子浓度c(A﹣)与 c(Na+)的大小关系是 .
(3)丙组实验结果分析,HA是酸(选填“强”或“弱”).该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 .
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH﹣)=molL﹣1 . 写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不需做近似计算).c(Na+)﹣c(A﹣)=molL﹣1 c(OH﹣)﹣c(HA)=molL﹣1 .