题目内容
【题目】某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应为 。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应为 ,总反应的离子方程式为 。
(3)有关上述实验,下列说法正确的是 。
A.溶液中Na+向A极移动
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D.若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(4)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应为 。 此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或 “D”)________导出。
③电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因__________________________
【答案】(1)Fe-2e- = Fe2+
(2)2H++2e- = H2↑ 2Cl-+2H2O2OH-+ H2↑+ Cl2↑
(3) B
(4) ①2H2O-4e- = 4H+ + O2↑ 小于
②D
③H2O H++ OH-,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+)
【解析】
试题分析:
(1) 开关K与a连接时,装置为原电池,铁为负极,发生吸氧腐蚀,即电极反应为Fe-2e-=Fe2+。
(2) 开关K与b连接时,装置为电解池,电解食盐水,此时阳极A发生2Cl--2e-=Cl2↑,阴极B发生2H++2e-H2↑,总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+ H2↑+ Cl2↑。
(3)阳离子向阴极移动,A错误;阳极A处产生的是Cl2,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,B正确;C应该通入HCl,不能加盐酸,因为盐酸是HCl的水溶液,错误;D电子不能在溶液中移动,错误。
(4))溶液中的OH-在阳极失电子产生O2:4OH--4e-=2H2O+O2↑,所以在B口放出O2,从A口导出H2SO4。溶液中的H+在阴极得到电子产生H2:2H++2e-=H2↑,则从C口放出H2,从D口导出KOH溶液。依据电荷守恒,通过阳离子交换膜的K+是通过阴离子交换膜的SO42-的2倍,所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。③电解过程中,H+在阴极附近放电,引起水的电离平衡向右移动,使c(OH-)>c(H+),故阴极区碱性明显增强。
【题目】下表是25 ℃时某些弱酸的电离平衡常数。
化学式 | CH3COOH | HClO | H2CO3 | H2C2O4 |
Ka | Ka=1.8×10-5 | Ka=3.0×10-8 | Ka1=4.1×10-7 Ka2=5.6×10-11 | Ka1=5.9×10-2 Ka2=6.4×10-5 |
(1)H2C2O4与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性,该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________________________________。
(2)向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)∶c(CH3COO-)=5∶9,此时溶液pH=________。
(3)向碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为_____________________。
(4)若0.1mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化),测得混合溶液的pH=8,则c(Na+)-c(CH3COO-)=_______________mol·L-1(填精确计算结果)。
(5) 将CH3COOH溶液与大理石反应所产生的标况下44.8L气体全部通入到2L 1.5mol/L的NaOH溶液中充分反应,则溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为__________________________。
【题目】下表是某学生为探究AgCl沉淀转化为Ag2S沉淀的反应所做实验的记录.
步 骤 | 现 象 |
Ⅰ.取5mL 0.1mol/L AgNO3与一定体积0.1mol/L NaCl溶液,混合,振荡. | 立即产生白色沉淀 |
Ⅱ.向所得悬浊液中加入2.5mL 0.1mol/L Na2S溶液. | 沉淀迅速变为黑色 |
Ⅲ.将上述黑色浊液,放置在空气中,不断搅拌. | 较长时间后,沉淀变为乳白色 |
Ⅳ.滤出Ⅲ中的乳白色沉淀,加入足量HNO3溶液. | 产生红棕色气体,沉淀部分溶解 |
Ⅴ.过滤得到滤液X和白色沉淀Y;向X中滴加Ba(NO3)2溶液. | 产生白色沉淀 |
(1)为了证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故,步骤I中NaCl溶液的体积范围为 .
(2)已知:25℃时Ksp(AgCl)=1.8×10﹣10 , Ksp(Ag2S)=6×10﹣30 , 此沉淀转化反应的平衡常数K .
(3)步骤V中产生的白色沉淀的化学式为 , 步骤Ⅲ中乳白色沉淀除含有AgCl外,还含有 .
(4)为了进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因,设计了如下图所示的对比实验装置. ①装置A中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和 , 试剂W为 .
②装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物,B中试剂为 .
③实验表明:C中沉淀逐渐变为乳白色,B中没有明显变化.
完成C中反应的化学方程式:
Ag2S+NaCl++AgCl+S+
C中NaCl的作用是: