题目内容
【题目】电化学在生产生活中都具有重要的作用和意义。
(1)图1为绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图，该电池的负极反应式为_________。
(2)制备焦亚硫酸钠（Na2S2O5）可采用三室膜电解技术，装置如图2所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_______。电解后，____室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
(3)二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问题：
实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2，电解时发生反应的化学方程式为________________。溶液X中大量存在的阴离子有________________。
(4)测定混合气中ClO2的含量：
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸。将一定量的混合气体通入混合溶液中充分吸收。
Ⅱ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，以淀粉溶液为指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为__________________。
②测得混合气中ClO2的质量为______。
③测定混合气中ClO2的含量的操作中可能使测定结果偏低的是____(填字母)。
a.滴定管未润洗就直接注入硫代硫酸钠标准液
b.滴定管读取标准液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
c.锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
【答案】CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+ 2H2O－4e－=4H++O2↑或4OH-－4e- =O2↑+2H2O a NH4Cl＋2HCl
3H2↑＋NCl3 Cl-、OH- 2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O 0.0270g（或0.027g） b
【解析】
（1）负极上二甲醚失去电子生成二氧化碳，电解硫酸钠溶液；
（2）由图可知，左侧为阳极，氢氧根离子失去电子，阳离子向阴极移动；
（3）由生产流程可知氯化铵在盐酸溶液中进行电解，阴极生成氢气，阳极生成NCl3，电解方程式为NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3，在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，X中含Cl-、OH-；
（4）①ClO2与碘化钾发生氧化还原分别生成氯离子与碘单质，根据氧化还原反应的规律配平即可；
②淀粉遇碘变蓝，发生2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，结合2ClO2～5I2～10Na2S2O3计算；
③消耗标准液的体积偏小时，测定结果偏低。
(1)该电池中，负极二甲醚发生失电子的氧化反应，其负极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+，
故答案为：CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
(2)电解池阳极为稀硫酸溶液，电解质溶液显酸性，电解池阳极发生氧化反应，所以应为H2O放电，产生O2和H+，则电极反应为：2H2O－4e－=4H++O2↑或4OH-－4e- =O2↑+2H2O；溶液中分隔各个室的膜为阳离子交换膜，阳离子向阴极移动，H+通过阳离子交换膜进入a室，和a室的SO32-发生反应：H++SO32-=HSO3-，因此电解后，a室的NaHSO3浓度增加；NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5，该过程的化学方程式2NaHSO3=Na2S2O5+H2O，
故答案为：2H2O－4e－=4H++O2↑或4OH-－4e- =O2↑+2H2O；a；
(3)根据上述分析，结合氧化还原反应规律可知，电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3，NCl3和NaClO2溶液反应：NCl3+6NaClO2+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH，所以溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-，
故答案为：NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3； Cl-、OH-；
(4)①ClO2与碘化钾发生氧化还原分别生成氯离子与碘单质，结合电子转移数守恒和电荷守恒、原子守恒可知，该反应的离子方程式为：2ClO2+10I-+8H+═2Cl-+5I2+4H2O；
②滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变，
含有Na2S2O3物质的量为0.02L×0.1mol/L=0.002mol，则根据2ClO2～5I2～10Na2S2O3，n(ClO2)=
n(Na2S2O3)，则n(ClO2)=0.0004 mol，所以m(ClO2)=0.004mol×67.5g/mol=0.0270g（或0.027g）；
②a. 滴定管未润洗就直接注入硫代硫酸钠标准液，消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高，故不选；
b. 滴定管读取标准液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数，消耗标准液的体积偏小时，测定结果偏低，故选；
c. 锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，对实验无影响，故不选；
故答案为：b。
【题目】某小组利用下面的装置进行实验，②、③中溶液均足量，操作和现象如下表。
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量 | ②中产生黑色沉淀，溶液的pH降低； ③中产生白色浑浊，该浑浊遇酸冒气泡 |
Ⅱ | 向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量 | 现象同实验Ⅰ |
资料：CaS遇水完全水解
由上述实验得出的结论不正确的是
A.③中白色浑浊是CaCO3
B.②中溶液pH降低的原因是：H2S+Cu2+ == CuS↓+2H+
C.实验Ⅰ①中发生的反应是：CO2+H2O+ S2== CO32+ H2S
D.由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱
