22.(2009·西安调研)按照下图所示接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行):

(1)U形管内发生什么现象?__________________________________________。

(2)写出有关反应的化学方程式:A:____________,

a:____________________________________________,B:____________________________________________。

(3)在a、b两烧杯中发生的现象:____________________________________________。

(4)如果小烧杯中有0.508 g碘析出,则大烧杯中负极减轻________g。

解析:由图知,左边的装置为原电池,Zn为负极,Pt为正极,电解质为硫酸溶液,总方程式为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,因此,右边的装置为电解池。根据电解的溶液为KCl溶液,阳极氯离子放电生成氯气,所以a烧杯中KI-淀粉溶液变蓝,反应方程式为:2KI+Cl2===2KCl+I2,阴极氢离子放电产生氢气,同时生成氢氧根离子,因此KCl-酚酞溶液变红,b烧杯中有无色气体逸出,电解的总方程式为2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH。根据电子转移守恒,Zn-I2,再根据生成的碘单质的质量,可求出锌消耗的质量。

答案:(1)左侧管内有黄绿色气体逸出,右侧管内有无色气体逸出,右侧溶液由无色变为红色

(2)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 2KI+Cl2===2KCl+I2 2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH

(3)a烧杯中溶液变蓝,b烧杯中有无色气体逸出,溶液无明显变化

(4)0.13

21.如图是以铅蓄电池为电源,模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图(C、D均为石墨电极)。

已知:铅蓄电池在放电时发生下列电极反应:

负极 Pb+SO-2e===PbSO4

正极 PbO2+4H++SO+2e===PbSO4+2H2O

(1)请写出电解饱和食盐水的化学方程式________________________________。

(2)若在电解池中C极一侧滴酚酞溶液,电解一段时间后未呈红色,说明铅蓄电池的A极为________________极。

(3)用铅蓄电池电解1 L饱和食盐水(食盐水足量、密度为1.15 g/cm3)时,

①若收集到11.2 L(标准状况下)氯气,则至少转移电子__________mol。

②若铅蓄电池消耗H2SO42 mol,则可收集到H2的体积(标准状况下)为__________L。

③若消耗硫酸a mol,电解后除去隔膜,所得溶液中NaOH的质量分数表达式为(假设氯气全部排出)________________________(用含a的代数式表达)。

解析:(2)C极一侧滴酚酞不变红色,说明该极无OH生成,C极是阳极,故A是正极。

(3)标准状况下11.2 L Cl2的物质的量是0.5 mol,每生成1 mol Cl2转移2 mol e,故至少转移1 mol e;铅蓄电池放电的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,每消耗2 mol H2SO4,转移2 mol e,可生成1 mol H2,标准状况时,H2的体积为22.4 L;消耗a mol H2SO4,转移a mol电子,生成H2、Cl2、NaOH的物质的量分别为 mol, mol,a mol,故w(NaOH)=×100%。

答案:(1)2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑+H2

(2)正 (3)①1 ②22.4

w(NaOH)=×100%

20.海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下:

 (1)用NaCl做原料可以得到多种产品。

①工业上由NaCl制备金属钠的化学方程式是____________________。

②实验室用惰性电极电解100 mL NaCl溶液,若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况),则所得溶液的pH为__________(忽略反应前后溶液的体积变化)。

③电解氯化钠稀溶液可制备“84”消毒液,通电时氯气被溶液完全吸收,若所得消毒液仅含一种溶质,写出相应的化学方程式______________________________。

(2)分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源,经转化后可获得MgCl2粗产品。从卤水中提取镁的步骤为:

a.将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;

b.将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;

c.在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;

d.将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2

e.电解熔融的氯化镁可得到Mg。

①步骤d中的“一定条件”指的是__________,目的是____________________。

②上述提取镁的流程中,为了降低成本,减少污染,可以采取很多措施,请写出其中一点______________________________。

③有同学认为:步骤b后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗?为什么?____________________________________________________。

解析:(1)n(OH)=2n(H2)==0.01 mol,

c(OH)=0.01 mol/0.1 L=0.1 mol/L,pH=13。

写制备“84”消毒液的方程式时,可将以下两个方程式相加得到:

2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑+H2

2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

(2)因为MgCl2能水解成Mg(OH)2,所以直接加热MgCl2·6H2O无法得到无水MgCl2。为了抑制MgCl2的水解,需要在HCl气流中。MgO是一种熔点很高的离子化合物,熔融时要耗费大量的能量,应该电解熔点相对较低的MgCl2

答案:(1)①2NaCl(熔融)电解2Na+Cl2

②13 ③NaCl+H2O电解NaClO+H2

(2)①在HCl气流中 抑制MgCl2水解

②电解产生的Cl2用于制取HCl气体

③不同意;因为MgO熔点很高,熔融时因耗费大量的能量而增加生产成本

 0  7442  7450  7456  7460  7466  7468  7472  7478  7480  7486  7492  7496  7498  7502  7508  7510  7516  7520  7522  7526  7528  7532  7534  7536  7537  7538  7540  7541  7542  7544  7546  7550  7552  7556  7558  7562  7568  7570  7576  7580  7582  7586  7592  7598  7600  7606  7610  7612  7618  7622  7628  7636  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网