题目内容

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,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。请回答以下问题。

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溶液,则:

(1)电解池中X极上的电极反应式是 ,在X极附近观察到的现象是

(2)Y电极上的电极反应式是 ,检验该电极反应产物的方法是

【答案】(1)2H++2eH2 放出气体,溶液变红

(2)2Cl2eCl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝

【解析】由题意或图像可知,此池为电解池,X极为阴极,Y极为阳极。电极为惰性电极,饱和NaCl溶液中存在Na+、Cl、H+、OH,在阴极上,H+放电能力强于Na+,故阴极上发生的电极反应式为2H++2eH2↑,因而导致X极附近有气体放出,溶液呈碱性,溶液颜色由无色变为红色;在阳极上,Cl放电能力强于OH,故阳极上发生的电极反应式为2Cl2eCl2↑。

练习册系列答案
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【题目】含铬()废水能诱发致癌,对人类和自然环境有严重的破坏作用。利用Cu2O光催化可以处理含有Cr2O72的废水。

.制取Cu2O

(1)电解法:利用铜和钛做电极,电解含有NaClNaOH的溶液时,反应只消耗了铜和水,体系pHCl浓度维持不变(溶液体积变化忽略不计)

阳极材料是_________

阴极的电极反应式是_________;电解总反应为:_________

(2)还原法

工业上可用肼(N2H4)与新制的Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为_________

控制100℃pH=5的条件时,利用亚硫酸钠与硫酸铜溶液反应可以制得Cu2O,同时产生SO2气体。反应过程中需要不断地加入烧碱,其原因是_________

.利用Cu2O光催化处理含有Cr2O72的废水的研究。

(1)光照射到Cu2O光催化剂上产生光催化反应,Cr2O72H2O分别在光催化反应中形成的微电极上发生电极反应,反应原理如下图所示。

在图中用短线和箭头画出电子移动的方向,写出Cr2O72转化Cr3+的电极反应_________

(2)研究中对Cu2O的作用提出两种假设:

aCu2O作光催化剂;bCu2O Cr2O72发生氧化还原反应。

已知:Cu2O的添加量是1.74×104 mol/LCr2O72的初始浓度是9.60×104 mol/L;对比实验,反应1.5小时结果如下图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论和依据是_______

(3)溶液的pHCr2O72降解率的影响如下图所示。

已知:Cu2O Cu +CuSO4;酸性越大,Cr2O72被还原率越大。

由上图可知,pH分别为234时,Cr2O72的降解率最好的是_________,其原因是_________

已知pH=5时,会产生Cr(OH)3沉淀。pH=5时,Cr2O72的降解率低的原因是_______

【题目】乙醇是生活中常见的物质,用途广泛,其合成方法和性质也具有研究价值。

.乙醇可以作为燃料燃烧。

已知化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放出的能量。应用表中数据(25℃101 kPa),写出气态乙醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式_____________

C—C

C—H

O=O

H—O

C—O

C=O

键能/(kJmol-1)

348

413

498

463

351

799

.直接乙醇燃料电池(DEFC)具有很多优点,引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。

碱性乙醇燃料电池酸性乙醇燃料电池熔融盐乙醇燃料电池

(1)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_________

(2)碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为_________,使用空气代替氧气,电池工作过程中碱性会不断下降,其原因是_________

(3)酸性乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为_________,通过质子交换膜的离子是_________

(4)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时,CO32向电极_________(“a”“b”)移动,电极b上发生的电极反应式为_________

.已知气相直接水合法可以制取乙醇:H2O(g) + C2H4(g) CH3CH2OH(g)。当n(H2O)n(C2H4)=11时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图:

(1)图中压强P1P2P3P4的大小顺序为:_________,理由是:_________

(2)气相直接水合法采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ,压强6.9MPan(H2O)n(C2H4)=0.61。该条件下乙烯的转化率为5℅。若要进一步提高乙烯的转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有__________________

.探究乙醇与溴水是否反应。

(1)探究乙醇与溴水在一定条件下是否可以发生反应,实验如下:

实验编号

实验步骤

实验现象

1

4mL无水乙醇中加入1mL溴水,充分振荡,静置4小时

溶液橙黄色褪去,溶液接近无色

2

4mL无水乙醇中加入1mL溴水,加热至沸腾

开始现象不明显,沸腾后溶液迅速褪色

向淀粉KI溶液中滴加冷却后的上述混合液

溶液颜色不变

3

4mL水中加入1mL溴水,加热至沸腾

橙黄色略变浅

向淀粉KI溶液中滴加冷却后的溴水混合液

溶液变蓝

实验2中向淀粉-KI溶液中滴加冷却后的混合液的目的是_________

实验3的作用是_________

根据实验现象得出的结论是_________

(2)探究反应类型

现有含a mol Br2的溴水和足量的乙醇,请从定量的角度设计实验(其他无机试剂任选),探究该反应是取代反应还是氧化反应_________(已知若发生氧化反应,则Br2全部转化为HBr)

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