题目内容

A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:

阳离子
 		Na+、K+、Cu2+
 
阴离子
 		S、OH-
 
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题:

(1) M为直流电源的   极,b电极上发生的电极反应为            。
(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为           。
(3)写出乙烧杯中的总反应的离子方程式:                   。
(4)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)             。

(1)负 4OH--4e-=2H2O+O2↑
(2)5.6 L (3) 2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑
(4)向丙烧杯中加4.5 g水

解析

练习册系列答案
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市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时,打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后,会发现有大量铁锈存在。
(1)“热敷袋”放出的热量是利用铁发生了   反应放出热量。
(2)炭粉的主要作用是                       。
(3)加入氯化钠的主要作用是                   。
(4)木屑的作用是                                  。

市场上出售的“热敷袋”的主要成分是铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量，使用完后，会发现有大量铁锈存在。
（1）热敷袋是利用________放出热量。
（2）炭粉的主要作用是__________________________________。
（3）加入氯化钠的主要作用是____________________________。
（4）木屑的作用是______________________________________。
（5）有关的电极反应式和化学方程式是____________________________________________。

下图是两座工厂的主要生产流程以及它们之间的生产关系

回答下列问题：
（1）与上图中“设备A”的作用相当的实验装置是        。

（2）“溶液B”也可以用下列物质中的什么物质代替？     。
a．KAl(SO4)2·12H2O      b.ClO2        c.大量O3      d.K2Cr2O7       e.活性炭
（3）聚氯化铝在生产过程中作       剂，其作用是             ，可用离子方程式表示其化学原理如下（用Al3+代表聚氯化铝）：                       。
（4）上图中下方的工厂主要生产两种气体和一种常见强碱，通常称为         工业。
（5）加入“三种试剂”主要是为了除去粗食盐水中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，按加入的先后次序写出化学式                            。
（6）制取“溶液B”的方法现在已作了改进，其原理图，用离子方程式表示该装置中发生的反应：                      。

化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：

(1)对于氢氧燃料电池，下列表达不正确的是        。

A．a电极是负极，OH-移向负极
B．b电极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-
C．电池总反应式为：2H2+O22H2O
D．电解质溶液的pH保持不变
E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)上图装置中盛有100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液，当氢氧燃料电池中消耗氢气112 mL(标准状况下)时，此时图中装置中溶液的pH=           (溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.已知甲醇的燃烧热ΔH为-726.5 kJ·mol-1，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                       ，正极的反应式为                              。
理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ,则该燃料电池的理论效率为                (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

按如图所示装置连接，X、Y均为惰性电极。请回答下列问题：

（1）Zn为________极。
（2）连接好装置后，烧杯中的溶液发生反应的离子方程式是___________。
（3）图中通过隔膜的SO42-向________（填“左”“右”或“不”）迁移，Y极及其附近出现的现象是________。
（4）常温下，当Zn极质量减少32.5 g时，X极生成气体8.4 L（标准状况），若此时烧杯中溶液的体积为500 mL，则此时烧杯中溶液的pH＝________（不考虑生成的气体溶于水）。

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解
质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液的电解实验，如图所示。

回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池正极的电极反应式为 　 　   　　　　 　　、负极的电极反应式为 　                　　。
（2）闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是　　　　　 ，电解氯化钠溶液的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　        ；若电解一段时间后，石墨棒上产生标准状况下的Cl2 224 mL，电解后的溶液总体积为200 mL，则溶液的pH =      。
（3）若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为　　　　　　　　         　　　　（法拉第常数F = 9．65×l04C· mol-1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为　　 　　L (标准状况)。

电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：
(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源，则阳极反应式为________，阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是
___________________________________________________(填序号)。

a．②区铜片上有气泡产生
b．③区铁片的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
c．最先观察到变成红色的区域是②区
d．②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH3CHO＋H2OCH3CH2OH＋CH3COOH

实验室中，以一定浓度的乙醛－Na2SO4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入________(填化学式)，电极反应式为________。电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg/L的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。

（1）乙酰水杨酸俗称阿司匹林，是一种历史悠久的解热镇痛药。乙酰水杨酸的结构简式为。
现有乙酰水杨酸的粗品，某同学用中和法测定产品纯度：取a g产品溶解于V1 mL1mol/L的NaOH溶液中，加热使乙酰水杨酸水解，再用1 mol/L的盐酸滴定过量的NaOH，当滴定终点时消耗盐酸V2 mL；
①写出乙酰水杨酸与NaOH溶液反应的化学方程式                            ；
②计算出产品纯度为                            （只需列出计算表达式，不必化简。乙酰水杨酸相对分子质量为180）。
（2）甲醇直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点。（已知二甲醚直接燃料电池能量密度E =8．39 kW·h·kg-1)。
①若电解质为酸性，甲醇直接燃料电池的负极反应为                          ；
②该电池的理论输出电压为1．20 V，能量密度E =                              (列式计算。能量密度 = 电池输出电能／燃料质量，lkW·h = 3．6×106J,一个电子的电量=1．6×10－19C)。

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