题目内容

3．如图所示装置是一种可充电电池，装置II为电解池．离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3$?_{充电}^{放电}$Na2S4+3NaBr．闭合开关K时，b极附近先变红色．下列说法正确的是（　　）
A．负极反应为2S22--2e-=S42-
B．当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出气体112 mL
C．闭合K后，b电极附近的pH变小
D．闭合K后，a电极上有气体产生

分析 当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有氢氧根生成，所以在b极上得电子析出氢气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是正极，再根据原电池、电解池原理判断选项．
A、原电池的负极发生失电子的氧化反应；
B、根据电子守恒知识来计算；
C、闭合K后，b电极附近溶液先变红，即b附近有氢氧根生成；
D、闭合开关K时，根据a极上发生的电极反应来看现象．

解答 解：当闭合开关K时，b附近溶液先变红，即b附近有氢氧根生成，所以在b极上得电子析出氢气，b极是阴极，a极是阳极，与阴极连接的是原电池的负极，所以B极是负极，A极是正极．
A、闭合K时，负极发生氧化反应，电极反应为2S22--2e-=S42-，故A正确；
B、闭合K时，有0.01molNa+通过离子交换膜，说明有0.01mol电子转移，阴极上生成0.005molH2，标准状况下体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112 mL，没有说明标准状况，故B错误；
C、闭合开关K时，b极附近先变红色，该极上是氢离子放电的过程，即b附近有氢氧根生成，pH增大，故C错误；
D、闭合开关K时，a极是阳极，该极上金属铜电极是活泼电极，发生的电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，没有气体产生，故D错误．
故选A．

点评 本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，属于综合知识的考查，综合性较强，难度较大．

练习册系列答案
相关题目
13．某同学欲用98%的浓H2SO4（ρ=1.84g/cm3）配制500mL 0.5mol•L-1的稀H2SO4
（1）填写下列操作步骤：
①所需浓H2SO4的体积为13.6mL．
②如果实验室有10mL、20mL、50mL量筒，应选用20 mL量筒量取．
③将量取的浓H2SO4沿内壁慢慢注入盛有约100mL水的烧杯里，并不断搅拌，目的是防止浓硫酸飞溅．
④立即将上述溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中，并用50mL蒸馏水洗涤烧杯2～3次，并将洗涤液注入其中，并不时轻轻振荡．
⑤加水至距刻度线1-2cm处，改用胶头滴管加水，使溶液的凹液面最低点正好跟刻度线相平．盖上瓶塞，上下颠倒数次，摇匀．
（2）请指出上述操作中一处明显错误：第④步没有将稀释后的浓硫酸冷却到室温．
（3）误差分析：请分析以下错误操作对所配制的溶液浓度的影响（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
①若进行操作⑤定容时，眼睛俯视，则所配制溶液的浓度将偏高．
②问题（2）的错误操作将导致所配制溶液的浓度偏高．
14．下列物质都含杂质（括号内为杂质），试用化学试剂（包括水）除去杂质并进行分离．
（1）乙烷（乙烯、乙炔）
（2）硝基苯（苯）
（3）溴苯（溴）
11．做过银镜反应的试管，应选择下列哪种溶液进行洗涤（　　）
A．盐酸B．乙醇C．氢氧化钠D．硝酸
18．某有机物A在常温下为无色液体，取一定量该液体，在一定条件下汽化，体积为V L，在其中通入4V L氧气，所得混合气体点火后恰好完全燃烧，生成的CO2和H2O（气）体积相等．将反应后混合气体恢复到原来温度（此时水仍为气体），测得其密度为反应前的5/6．求A的分子式和结构简式．
8．（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，它位于周期表中d区，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1．
（2）如图1曲线表示部分短周期元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系．其中A点表示的单质是F2（填化学式）．
键长/（pm）B-FB-ClB-Br
计算值152187199
实测值130175187
（3）三氟化硼分子的空间构型是平面三角形；三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似，如果把B-X键都当作单键考虑来计算键长，理论值与实测键长结果如表．硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是B与X原子间还有π键形成．
（4）海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如图2．
①磷原子的杂化类型为sp3．
②这种多聚磷酸钠的化学式为Nan+1PnO3n+1．
（5）已知HF与F-通过氢键结合成HF2-．判断HF2-和HF2-微粒间能否形成氢键，并说明理由．在HF2-中，已经存在分子内氢键（F-H…F-），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HF2-和HF2-微粒间不能形成氢键．
15．石灰乳悬浊液中存在下列平衡向Ca（OH）2（固）?Ca2++2OH-一定量的此悬浊液中加入少量生石灰，维持温度不变，下列说法中正确的是（　　）
A．溶液中Ca2+数目减少B．c（Ca2+）增大
C．溶液中c（OH-）不变D．溶液中OH-数目不变
12．Na2S、H2O2在从含镍电镀废渣（除含镍外，还含有CuZnFeCr等杂质）中提取含镍化合物时有重要作用．提取过程如下：
①电镀废渣先用过量酸进行酸化处理，得到溶液；
②向溶液中滴入适量的Na2S溶液，除去Cu2+ Zn2+；
③保持滤液在40℃左右，用6%的H2O2溶液氧化Fe2+，再在95℃时加入NaOH溶液调节 pH，过滤除去铁和铬；
④在滤液中加入足量Na2CO3溶液，搅拌，得NiCO3沉淀；
⑤…
（1）步骤②中除可观察到黑色沉淀外，还可嗅到臭鸡蛋气味，用离子方程式说明气体的产生：S2-+2H +=H2S↑
（2）步骤③中在Fe2+ 氧化阶段，需要控制温度不超过40℃，其目的是减少过氧化氢的分解；该阶段发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）Fe2+ 也可以用NaClO3氧化，Fe2+被氧化并在较小pH条件下水解，最终形成黄铁矾钠[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀而被除去；已知25℃时，Fe（OH）3的Ksp=2.64×10 -39]，下列说法正确的是C（填字母）．
a．FeOOH中铁为+2价
b．若在25℃时，用H2O2氧化Fe2+，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c（Fe3+ ）=2.64×10 -29  mol•L-1
c．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+ 的离子方程式为6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
（4）无水NiCl2在有机合成中有着极为重要的作用，工业上常用含镍原料所制得的NiCl2•6H2O在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水制得，已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl．写出NiCl2•6H2O在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水制无水NiCl2的反应方程式NiCl2•6H2O+6SOCl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NiCl2+6SO2+12HCl，NiCl2•6H2O需在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水的原因是．NiCl 2在加热过程中会发生水解而得不到无水NiCl 2，当NiCl 2•6H2O在亚硫酰氯（SOCl2）中加热脱水时，反应过程中产生的HCl能抑制NiCl2的水解．
13．以硼镁矿（ 2MgO．B2O3．H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3 ）为原料生产硼酸的工艺流程如下：

已知：表一：不同温度下H3BO3的溶解度
 温度℃） 20 40 60 100
 溶解度（g） 5.0 8.7 14.8 40.2
表二：不同物质沉淀完全时的pH
 物质 Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2
 pH 3.2 5.2 9.7 12.4
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出，应采取的措施为应分批加入H2SO4 ．
（2）“浸出液”显酸性，含有H3BO3、Mg2+和SO42-，还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质．“除杂”时，向浸出液中依次加入适量目H2O2和MgO，可以除去的杂质离子为Fe3+、Fe2+、Al3+，的作用为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O（用离子方程式表示）．
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的为防止温度下降时H3BO3从溶液中析出．
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示，且溶液的沸点随压强增大而升高．为了从“母液”中充分回收 MgSO4．H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，加压升温结晶．

（5）已知25℃时，硼酸（ H3BO3）溶液中存在如下平衡：HBO3（aq）+H2O（l）?[B（OH）4]-（aq）+H+（aq）  K=5.7×10-10；25℃时，0.7mol．L-1硼酸溶液中c（H）+≈2×10-5mol．L-1
（6）已知25℃时：
 化学式 H2CO3 CH3COOH
 电离常数 K1=4.4×10-7
K2=4.7×10-11		 K=1.75×10-5
下列说法正确的是BD（填选项字母）．
A．碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
B．碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
C．等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH：前者＞后者
D．等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH：前者＞后者．

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