题目内容
【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用。
I．右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请完成以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①在X极附近观察到的现象是_________________；
②电解一段时间后，该反应总离子方程式_______________________________；若用该溶液将阳极产物全部吸收，反应的离子方程式__________________________。
（2）若用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是____________，电解一段时间后，CuSO4溶液浓度_________（填“增大”、减小”或“不变”）。
（3）若X、Y都是惰性电极，a是溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均为0.1 mol的混合溶液，通电一段时间后，阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示，则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是_____。
II．右图为模拟工业离子交换膜法电解饱和食盐水制备烧碱的工作原理。
下列说法正确的是____。
A．从E口逸出的气体是Cl2
B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C．标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOH
D．电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度
【答案】 放出气体，溶液变红 2Cl－＋2H2O
2OH－＋Cl2↑＋H2↑ Cl2＋2OH－= Cl－＋ClO－＋H2O 纯铜 减小 Cu2+>H+>X3+ BC
【解析】试题分析：本题考查电解的原理和电解原理的应用，离子放电顺序的判断和电化学的计算。
I. X与外加电源的负极相连，X为阴极，Y为阳极。
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。①X电极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，X电极附近水的电离平衡（H2O
H++OH-）正向移动，H+继续放电，溶液中c（OH-）
c（H+），溶液呈碱性，遇酚酞变红色，X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。②Y电极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，电解一段时间后，该反应总离子方程式为2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑；若用该溶液将阳极产物全部吸收，NaOH与Cl2反应的离子方程式为Cl2＋2OH－= Cl－＋ClO－＋H2O。
（2）电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，X的电极材料为纯铜。阳极（Y电极）的电极反应为：比Cu活泼的金属发生氧化反应和Cu-2e-=Cu2+，阴极（X电极）电极反应式为Cu2++2e-=Cu，根据电子守恒和原子守恒，电解一段时间后CuSO4溶液浓度减小。
（3）由图像知开始通过0.2mol电子析出固体的质量达到最大值，结合阳离子物质的量都为0.1mol，则Cu2+优先在阴极放电，Cu2+的氧化能力最强，继续通电，阴极不再有固体析出，接着H+放电，X3+不放电，则Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的顺序是Cu2+
H+
X3+。
II.根据Na+的流向可以判断装置左边电极为阳极，右边电极为阴极。A项，右边电极的电极反应为2H++2e-=H2↑，E口逸出的气体是H2，错误；B项，装置图中的阴极室产生NaOH，从B口加入含少量NaOH的水溶液，增大溶液中离子的浓度，增强导电性，正确；C项，n（Cl2）=22.4L
22.4L/mol=1mol，根据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，生成NaOH物质的量为2mol，正确；D项，根据元素守恒，电解一段时间后通入适量的HCl气体可以恢复到电解前的浓度，不是盐酸，错误；答案选BC。
【题目】Ⅰ.ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂，可用NaClO3和草酸（H2C2O4）反应制得。无水草酸100℃可以升华。某学习小组用下图装置模拟工业制取收集ClO2 。
（1）实验时装置A需在60℃~100℃进行的原因是_________，控制所需温度的方法是________。
（2）装置A中反应产物有Na2CO3、ClO2和CO2等，该反应的化学方程式为___________。
（3）在装置C中ClO2和NaOH反应生成等物质的量的两种盐，其中一种盐为NaClO2 ，写出反应的离子方程式_________________。
Ⅱ. 某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡，混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
浓度（mol/L） | 体积/mL | 浓度（mol/L） | 体积/mL | ||
① | 0．10 | 2．0 | 0．01 | 4．0 | 25 |
② | 0．20 | 2．0 | 0．01 | 4．0 | 25 |
③ | 0．20 | 2．0 | 0．01 | 4．0 | 50 |
（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为：c(H2C2O4)c(KMnO4) ≥______________。
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是_______ (填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________.
（3）实验①测得KMn04溶液的褪色时间为40 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMn04)=_______mol·L-1·min-1。
【题目】工业上通常采用CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g)。
（1）在一定温度下，CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g) △H=-128.8kJ/mol.若将10amolCO和20amolH2放入2L的密闭容器中，充分反应后测得CO的转化率为60%,则该反应的平衡常数为不_________（用含a的代数式表示）。若此时在向该容器中投入10amolCO、20amolH2和10amolCH3OH(g)，判断平衡移动的方向是_________（填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”）；与原平衡相比，CO的物质的量的浓度_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）判断该反应达到平衡状态的依据是__________（填字母序号）。
A.混合气体的密度不变 B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.2V逆(H2)=V正(CO) D.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1：2：1
E.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（3）一定条件下，在容积相同的三个密闭容器中，按不同的方式投入反应物，保持恒温、恒容。测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡时数据 | 反应能量变化的绝对值(KJ) | a | b | c |
反应物转化率 | a1 | a2 | a3 | |
则a+b=_________;a1+a2__________1（填“>”、“<”或“=”）。