题目内容

15．KMnO4是一种常用的强氧化剂，工业上常用电解法制备，总反应为2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KMnO4+2KOH+H2↑．请回答下列问题：
（1）电解时，分别用铂棒和铁棒作电极材料，其中铁棒为阴（填“阳”或“阴”，下同）极材料．
（2）通电后，电解质溶液中K+向阴极移动，MnO42-向阳极移动．
（3）电解一段时间后，向电解质溶液中滴加酚酞，阴极呈红色．
（4）铂棒上发生氧化（填“氧化”或“还原”）反应，该极的电极反应式为MnO42--e-═MnO4-．

分析 根据电解总反应为2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KMnO4+2KOH+H2↑，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则阳极反应为MnO42--e-═MnO4-，阴极反应为2H++2e-=H2↑，据此分析解答．

解答 解：（1）根据电解总反应为2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KMnO4+2KOH+H2↑，所以铁没有参与反应，所以铁棒为阴极，故答案为：阴；
（2）电解池中电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，所以K+向阴极移动，MnO42-向阳极移动，故答案为：阴；阳；             
（3）电解一段时间后，向电解质溶液中滴加酚酞，因为阴极反应为2H++2e-=H2↑，则阴极碱性增强，所以阴极呈红色，故答案为：阴；
（4）由（1）铁棒为阴极，所以铂棒上发生氧化反应，该极的电极反应式为MnO42--e-═MnO4-，故答案为：氧化；MnO42--e-═MnO4-．

点评 本题主要考查电解池的主体内容，涉及电极判断与电极反应式书写等问题，做题时注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，本题中难点和易错点为电极方程式的书写．

练习册系列答案
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13．5mol的氧气中有多少个氧原子？
6．（1）用一种试剂鉴别下列各组物质：
①鉴别Fe、FeO、CuO、FeS、MnO2、活性碳等黑色物质，试剂是浓盐酸
②鉴别FeSO4、（NH4）2SO4、AlCl3、MgCl2、KNO3等五种溶液，试剂是氢氧化钠溶液
③鉴别K2S、AgNO3、NH4SCN、KBr、NaI等五种无色溶液，试剂是氯化铁溶液
（2）实验室里常用的干燥剂有：①浓硫酸（98%），②无水氯化钙，③变色硅胶[硅胶的主要成分是二氧化硅，在其中掺入少量的无水氯化钴（CoCl2）作指示剂，无水氯化钴呈蓝色，吸水后变为CoCl2•6H2O呈粉红色]，④五氧化二磷，⑤碱石灰（主要成分是氢氧化钠、氧化钙，制法是：把生石灰加到浓的烧碱溶液中，再加强热蒸干），等等．
a、写出制取干燥剂碱石灰过程中有关反应的化学方程式CaO+H2O═Ca（OH）2，Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaO+H2O．
b、上述物质中，属于纯净物的是B
A．①②④B．②④C．①②④⑤D．全部
c、上述干燥剂中，不宜用于干燥氯化氢气体的是⑤
d、上述①～④，其主要化学成分依次属于酸、盐、氧化物、氧化物
（填写各物质所属的类别）．
3．X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大．X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0；Q与X同主族；Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素．请回答下列问题：
（1）五种元素原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞C＞O＞H（写元素符号）．
（2）X与Y能形成多种化合物，其中最简单的烃类化合物是CH4（写分子式）．
（3）由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系：A$?_{D}^{C}$B（在水溶液中进行），其中C是溶于水显酸性的气体；D是淡黄色固体．写出C的结构式O=C=O；D的电子式．
（4）如果A、B均由三种元素组成，B为两性不溶物，则由A转化为B的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-?如果A由三种元素组成，B由四种元素组成，A、B溶液均显碱性．写出由A到B的反应方程式：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3．
10．某研究性学习小组设计如图装置来证实稀硝酸与铜反应生成了NO．
（1）补充完成下列实验步骤：
①检查装置的气密性．
②打开活塞A，往U型管右侧漏斗中注入稀硝酸，一直注到稀HNO3接触到A处橡皮塞（或稀硝酸浸没铜丝）为止．
③关闭活塞A，观察实验现象．
（2）记录描述观察到的实验现象：
可观察到的现象有：U型管左侧铜丝逐渐溶解，有无色气体产生，溶液呈蓝色，随着反应的不断进行，最后反应自行停止．该过程反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（3）为了进一步证明反应确实生成了NO，还需要的操作及看到的现象为打开活塞A，若干燥管中出现红棕色气体，则证明产生了NO气体，反之，则无．
（4）将2.56g铜粉与10mL浓硝酸反应，充分反应后收集到NO2和NO的混合气体体积为1.12L（标准状况下），测得溶液中剩余H+ 的物质的量浓度为1.0mol/L，则原浓硝酸的物质的量浓度为14.0mol/L（溶液体积变化忽略不计）．
20．有4种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应
①A+NaOH→D+H2O　    ②B$\stackrel{加热}{→}$A+H2O　 ③C+NaOH$\stackrel{适量}{→}$B+NaCl
④在D溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C．
（1）写出B、C、D的化学式：BAl（OH）3、CAlCl3、DNaAlO2．
（2）写出以上①、③的离子反应方程式：
①Al2O3+2OH-=2AlO2+H2O
③Al3++3OH-=Al（OH）3↓．
7．实验室需要用NaOH固体配制0.1mol/LNaOH溶液450mL和用浓硫酸配制0.5mol/L的硫酸溶液500mL．根据这两种溶液的配制情况回答下列问题．
（1）在如图所示仪器中，配制上述溶液肯定不需要的是A、C（填序号），除图中已有仪器外，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶．
（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是B、C、D
A．容量瓶洗涤后残留少量水不影响使用
B．容量瓶用水洗净后，再用待配溶液洗涤
C．配制NaOH溶液时，如果试样是固体，把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加水至接近刻度线1～2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线．
D．配制硫酸溶液时，若试样是液体，用量筒取样后用玻璃棒引流倒入容量瓶中，缓慢加水至刻度线1～2cm处，用胶头滴管加蒸馏水至刻度线．
E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转多次摇匀．
（3）用托盘天平称取NaOH的质量为2.0g．在实验中其他操作均正确，若定容时仰视刻度线，则所得溶液浓度小于0.1mol/L（填“大于”“小于”或“等于”）．
（4）根据计算得知，需用量筒量取质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸的体积为13.6mL（保留到小数点后1位．），若实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应选用15mL量筒最好．
4．实验室部分仪器或装置如图1所示，请回答下列问题．

（1）若要组装一套二氧化碳气体的发生和收集的装置，可选择图2中的ACEF（填标号）．实验
室制取二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（2）用该装置还可以制取的气体是氧气，选择气体的发生装置应考虑的因素是反应物状态和反应条件．
（3）若用高锰酸钾制取氧气，你认为还需要增加的仪器是酒精灯，
用图2所示装置收集氧气，氧气应从a（填“a”或“b”）端导入．
5．下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4 L空气中含有NA个单质分子
B．1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA
C．NA个NO2与92g N2O4含有相同的氧原子数
D．标准状况下22.4L CO与常温下44gCO2所含碳原子数相等

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