题目内容

9．电解装置如图所示，图中装置中B是1L 2mol/L的AgNO3溶液，A装置中是1L 2mol/L的Na2SO4溶液，通电后，湿润的淀粉KI试纸的X端变蓝色，电解一端时间后试回答：
（1）Ag是电解池的阳极，写出此电极的电极方程式：Ag-e=Ag+．
（2）A中发生反应的化学方程式为2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2+O2．
（3）B中观察到的现象Ag棒变细，Fe棒上有银白色物质析出．
（4）室温下，若电解一段时间后测得电路中通过的电子的物质的量为0.2mol，问电解过程中，B中析出物质是21.6克，A中阳极收集到的气体体积为1.12L（标准状况）．

分析 分析装置可知A、B和湿润的淀粉KI试纸处都是电解池，通电后，湿润的淀粉KI试纸的X端变蓝色说明此电极上发生的是碘离子失电子生成了I2，判断X为阳极，Y为阴极，B中Fe电极为阴极，Ag为阳极，与X相连的Pt电极为阴极，与Fe相连的Pt电极为阳极，
（1）Ag为阳极，电解时Ag失电子发生氧化反应；
（2）A装置中是1L 2mol/L的Na2SO4溶液，惰性电极电解实质电解的是水，阳极生成氧气，阴极上生成氢气；
（3）B装置电解池中Ag为阳极失电子发生氧化反应，电极变细，B是1L 2mol/L的AgNO3溶液，溶液中Ag+离子氧化性强，先得到电子发生还原反应在Fe电极析出Ag；
（4）书写电极反应式，结合电子守恒计算分析，B中Fe电极析出物质为Ag，电极反应为：Ag++e-=Ag，A中阳极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑．

解答 解：分析装置可知A、B和湿润的淀粉KI试纸处都是电解池，通电后，湿润的淀粉KI试纸的X端变蓝色说明此电极上发生的是碘离子失电子生成了I2，判断X为阳极，Y为阴极，B中Fe电极为阴极，Ag为阳极，与X相连的Pt电极为阴极，与Fe相连的Pt电极为阳极，
（1）上述分析可知Ag为阳极，电解时Ag失电子发生氧化反应，电极反应为：Ag-e=Ag+，
故答案为：阳；Ag-e=Ag+；
（2）A装置中是1L 2mol/L的Na2SO4溶液，惰性电极电解实质电解的是水，阳极生成氧气，阴极上生成氢气，反应的化学方程式为：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2 ↑，
故答案为：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2 ↑；
（3）B装置电解池中Ag为阳极失电子发生氧化反应，电极变细，B是1L 2mol/L的AgNO3溶液，溶液中Ag+离子氧化性强，先得到电子发生还原反应在Fe电极析出Ag，B装置中的现象为：Ag棒变细，Fe棒上有银白色物质析出，
故答案为：Ag棒变细，Fe棒上有银白色物质析出；
（4）室温下，若电解一段时间后测得电路中通过的电子的物质的量为0.2mol，电解过程中，B中Fe电极析出物质为Ag，电极反应为：Ag++e-=Ag，电子守恒计算得到析出Ag质量=0.2mol×108g/mol=21.6g，A中收集到的是氢气和氧气，2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2 ↑，A中阳极电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，电子转移0.2mol，生成气体O2物质的量=0.5mol，标准状况下气体体积=0.5mol×22.4L/mol=1.12L，
故答案为：21.6；1.12L．

点评 本题综合考查电解原理，侧重于考查学生综合运用电解知识的能力，题目难度中等，注意把握电解规律，能正确判断电极方程式．

练习册系列答案
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19．氯化铝水溶液呈酸性，原因是（用离子方程式表示）：Al3++3H2O?Al（OH）3+3H+．把AlCl3溶液蒸干，灼烧，最后得到的主要固体产物是Al2O3，将AlCl3溶液中加入硫化钠溶液反应的离子方程式2Al3++6H2O+3S2-=2Al（OH）3↓+3H2S↑．
20．用铅蓄电池电解苦卤水（含C1-、Br-、Na+、Mg2+）的装置如图所示（a、b为石墨电极）．下列说法中正确的是（　　）
A．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均减小
B．铅蓄电池充电时，B极应与外电源负极相连
C．电解苦卤水时，a电极首先放电的是Cl-而不是Br-，因为Cl-的还原性强于Br-
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17．某小组取一定质量的FeSO4固体，利用如图装置进行实验．
已知：SO2熔点-72℃，沸点-10℃；SO3熔点16.8℃，沸点44.8℃．
实验过程实验现象
①通入一段时间N2，加热A中固体变为红棕色，B中有白色沉淀，D试管中有无色液体
②用带有火星的木条靠近装置D的导管口木条复燃
③充分反应，停止加热，冷却后，取A中固体，加盐酸固体溶解，溶液呈黄色
④将③所得溶液滴入D试管中溶液变为浅绿色
（1）加热前，先通入一段时间N2的目的是排除装置内空气，防止硫酸亚铁被氧气氧化．
（2）实验③反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（3）分解过程除产生使木条复燃的气体外，仅由A中固体颜色变化推测，还一定有SO2气体．依据是因为有Fe2O3生成，在FeSO4中只有+6价S元素有氧化性，能被还原．因此一定有SO2生成．
（4）实验④反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．
4．丁子香酚H（）可用于配制康乃馨型香精以及制异丁香酚和香兰素等，合成丁子香酚的一种路线如下：

已知：
①（X代表卤素原子）；
②A与B相对分子质量之差为14；E与F相对分子质量之差为63；
③E不能发生银镜反应，能与溴水、金属钠反应；
④碳碳双键上不能连羟基；
⑤丁子香酚H由它的同分异构体G重排制得．
回答下列问题：
（1）下列有关丁子香酚的说法，正确的是AC．
A．遇FeCl3溶液可能显紫色       B．可发生酯化反应和银镜反应
C．能与溴发生取代和加成反应     D．1mol丁子香酚最多能与3molH2反应
（2）A的官能团名称为羟基；A生成B的化学方程式为．
（3）C生成D的反应类型为取代反应；D生成E的反应条件是NaOH的水溶液、加热．
（4）E生成F的化学方程式为CH2=CHCH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH2=CHCH2Br+H2O；
（5）G的结构简式为．
（6）写出与丁子香酚互为同分异构体且满足下列条件的结构简式：．
①属于芳香族化合物；②核磁共振氢谱有5组峰，且峰面积比为6：2：2：1：1；
③能发生银镜反应和水解反应．
3．某温度下，在一个体积为2L的固定不变的密闭容器中充入0.3mol SO2和0.2mol O2，发生2SO2+O2?2SO3反应．几分钟后反应达到化学平衡状态，测得容器中气体压强变为原来的90%，则该反应达到平衡时SO2的转化率为33.3%．
10．二氧化锆是重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料．以锆英砂（主要成分为ZrSiO4，还含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂货）为原料制备二氧化锆（ZrO2）的工艺流程如图所示．
已知：①ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO2，Na2ZrO2与酸反应生成ZrO2+
②部分离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表•
离子Fe3+AP+ZrO2+
开始沉淀pH1.93.36.2
完仝沉淀pH3.25.28.0
（l）经熔融后，锆英砂中Zr元素以Na2ZrO3（写化学式）形式存在，写出酸浸时生成Al3+、Fe3+的离子方程式：Fe2O3+6H+=Fe3++3H2O，AlO2-+4H+=Al3++2H2O
（2）滤渣I的主要成分的名称为硅酸
（3）向过滤Ⅰ所得溶液中加氨水调pH=a，其目的是除去Fe3+、Al3+然后继续加氨水至pH=b的范围是b≥8.0
（4）向过滤Ⅲ所得溶液中加入CaCO2粉末并加热，可得CO2和另一种气体，该反应的离子方程式为2NH4++CaCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ca2++2NH3↑+CO2↑+H2O．
7．纳米级Cu2O是优良的催化剂和半导体材料，工业上常用下列方法制备Cu20．
（1）热还原法：
加热条件下，用液态肼（ N2H4）还原新制的Cu（ OH）2制备Cu20，同时放出N2．该反应的化学方程式为4Cu（OH）2+N2H4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$N2↑+2Cu2O+6H2O．
（2）电解法：以氢氧燃料电池为电源，用电解法制备Cu20的装置如图所示．

①A的化学式为O2．
②燃料电池中，OH-的移动方向为由左向右（填“由左向右”或“由右向左”）；电解池中，阳极的电极反应式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O．
③电解一段时间后，欲使阴极室溶液恢复原来组成，应向其中补充一定量H2O（填化学式）．
④制备过程中，可循环利用的物质为H2（填化学式）．
（3）干法还原法
利用反应Cu+CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Cu2O也可制备Cu20．将反应后的均匀固体混合物（含有三种成分）等分为两份，一份与足量H2充分反应后，固体质量减少6.4g；另一份恰好溶于500mL稀硝酸，生成标准状况下4.48L NO，该稀硝酸的物质的量浓度为3.2mol•L-1．
8．下列有关实验操作、实验现象或实验结论的描述正确的是（　　）
A．做一次完整的中和热的测定实验，至少需要使用温度计测4次数据
B．向酸性重铬酸钾溶液中少量加NaOH固体，溶液颜色由橙色慢慢变为黄色
C．分别向两支盛有浓度相等的醋酸和饱和硼酸溶液中滴加等浓度的Na2CO3溶液，观察到前者产生气泡不如后者剧烈
D．在0.01mol/L的KMnO4溶液中加入0.1mol/L的H2C2O4溶液，实验开始时溶液褪色很快，后来逐渐变慢，主要是由于溶液浓度变化所致

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