题目内容

4．电解原理在化学工业中有广泛应用，如图为工业制氯气的装置原理．U型管中装有电解液a；X、Y是两根电极棒，通过导线与直流电源相连，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液．请回答以下问题：
（1）a是饱和食盐水溶液．
（2）电解时在X极附近观察到的现象是有无色气体产生，电极周围溶液变红色．Y电极上的产物是氯气，检验该电极反应产物的方法是把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝，检验涉及的化学方程式为：Cl2+2KI=2KCl+I2．
（3）工业制氯气的原理：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑（用离子方程式来表示）
（4）尾气处理所用试剂为NaOH溶液，涉及的化学方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

分析 （1）工业上利用电解饱和食盐水来制备氯气；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；
（3）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气；
（4）氯气有毒一般用氢氧化钠溶液吸收，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）工业上利用电解饱和食盐水来制备氯气，则a是饱和食盐水溶液，故答案为：饱和食盐水；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，X为阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，同时该电极附近生成氢氧根离子，因此电极附近溶液变红色；Y电极为阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，氯气与KI反应生成KCl和单质碘，其反应为Cl2+2KI=2KCl+I2；
故答案为：有无色气体产生，电极周围溶液变红色；氯气；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝；Cl2+2KI=2KCl+I2；
（3）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气，其电解的离子方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，
故答案为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；
（4）氯气有毒一般用氢氧化钠溶液吸收，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，其反应的方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
故答案为：NaOH溶液；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

点评 本题考查原电池原理，涉及电极反应式的书写、氯气的检验、氯气的性质、尾气处理等知识点，知道离子放电顺序及电极反应式的书写方法、氯气的检验方法及现象是解题的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
16．X、Y、Z、W均为中学化学的常见物质，一定条件下它们之间有如图转化关系：
（1）若该反应是非氧化还原反应
①X为强碱溶液，W是形成酸雨的主要气体，则Y到Z的离子方程式为SO32-+SO2+H2O=2HSO3-
②X是一种盐，焰色反应为黄色，逐滴加入W，溶液中开始无气泡，后产生无色无味气体Z，Y的化学式为NaHCO3．
③若W为一种强碱，Y具有两性，则向Z溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3+CO32-．
（2）若该反应是氧化还原反应
①X常温下为黄绿色气体，W是生活中应用最广泛的金属之一，则Y的水溶液中加入W生成Z溶液的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+．
②X常温下为气体化合物，Z是一种红棕色气体，X气体的检验方法湿润的红色石蕊试纸若变蓝或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟，X转化为Y的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O．
15．A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素，A、B、C位于同一周期，C、E位于同一主族，A元素在自然界中形成的化合物种类最多，C元素的氢化物是最常用的溶剂，D元素在同周期元素中离子半径最小．请回答：
（1）AC2的电子式；D元素的最高价氧化物的水化物的电离方程式Al（OH）3?Al3++3OH-．
（2）X、Y两种化合物是均由B、C与氢三种元素组成的，X能抑制水的电离，Y能促进水的电离，在一定条件下，X、Y可以相互转化．写出Y的化学式NH4NO3；X转化成Y的化学方程式NH3•H2O+HNO3=NH4NO3+H2O或NH3+HNO3=NH4NO3+H2O．
（3）下列各种溶液通入足量的EC2后，既无沉淀又无气体产生的有b种；
①Ba（OH）2②Ba（NO3）2③Na2S  ④BaCl2⑤Ca（ClO）2⑥FeCl3⑦H2O2⑧氯水
a.3种       b.4种       c.5种     d.6种
（4）向100mL3mol/L的NaOH溶液中缓缓通入一定量的AC2充分反应，测得最后溶液的pH＞7．在上述所得溶液中缓慢滴加1mol/L的盐酸，所得气体的体积与盐酸的体积关系如图所示．
①B点时，产生的AC2在标准状况下的体积为2240mL；
②B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是0.75mol•L-1（溶液体积变化忽略不计）．
12．水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质．请回答下列问题：
（1）水质优劣直接影响人体健康．天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁等（填其中任意两种）（填两种物质的名称），其净水作用的原理是铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应的氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物，并破坏水中带其他异电的胶体，使其聚沉达到净水的目的．
（2）水的净化与软化的区别是水的净化是通过混凝剂（如明矾等）将水中的胶体及悬浮物除去，而水的软化是使水中的Ca2+、Mg2+浓度减小．
（3）硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol/L，c（Mg2+）=6×10-4mol/L，则此水的硬度为10°．
（4）若（3）中的天然水还含有c（HCO3-）=8×10-4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca（OH）2740g，后加入Na2CO31484g．
（5）如图是电渗析法淡化海水的原理图．其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极．

①隔膜A是阴离子交换膜（填“阴”或“阳”）．
②某种海水样品，经分析含有大量的Na+，Cl-，以及少量的K+，SO42-．若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A，B，C三室中所得溶液（或液体）的pH分别为pHa、pHb、pHc，则其大小顺序为pHa＜pHb＜pHc．
19．反应：aL（s）+bG（g）?cR（g）  达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中压强p1＞p2，
x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数．据此可判断（　　）
A．上述反应是放热反应B．上述反应是吸热反应
C．a+b＞cD．a+b＜c
9．如图所示铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是（　　）
A．正极反应为：Zn-2e-═Zn2+
B．电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++Cu
C．在外电路中，电子从铜电极流向锌电极
D．盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
16．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应：A（g）+2B（g）?2C（g）△H＞0；平衡移动关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．p1＜p2，纵坐标指A的体积分数
B．p1＞p2，纵坐标指C的质量分数
C．p1＜p2，纵坐标指A的转化率
D．p1＜p2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
13．某实验兴趣小组设计如下微型实验装置，a、b为直流电源的两极．实验时，若断开K1，闭合K2，两极均有气泡产生，下列有关描述正确的是（　　）
A．断开K1闭合K2时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl-$\stackrel{电解}{→}$ H2↑+Cl2↑
B．断开K1闭合K2时，电子沿“a→Fe→电解质溶液→C→b”的路径流动
C．断开K1闭合K2时，铁电极附近溶液pH逐渐升高
D．断开K2闭合K1时，Fe电极被保护，此法称为牺牲阳极的阴极保护法
14．常温下，将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生如下反应：2Fe3++2I-?2Fe2++I2
某研究小组为了证明FeCl3溶液和KI溶液的反应存在一定限度，设计了如下实验：取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，充分反应后溶液呈黄褐色，加入2mL CCl4溶液，振荡后静置，取上层溶液，滴加KSCN试剂，观察实验现象．
根据以上信息回答下列问题：
（1）能够证明反应存在限度的现象是上层溶液呈红色．
（2）现将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池
①能说明反应达到平衡的标志是ad（填序号）．
a．电流计读数为零                       b．电流计指针不再偏转且不为零
c．电流计指针偏转角度最大           d．甲烧杯中溶液颜色不再改变
②反应达平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，此时甲（填“甲“或“乙”）中石墨电极为负极，对应的电极反应方程式为2Fe2+-2e-=2Fe3+．根据以上信息问答下列问题．

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