题目内容

14．如图是两种溶液进行电解的装置，电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为M（NO3）2，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题：

（1）电极B上金属M沉淀出来：B电极反应为M2++2e-═M，A极上电极反应为M-2e-═M2+，电极C电极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑，电极D电极反应为4H++4e-=2H2↑．
（2）电池中P是正 极，Q是负极．

分析 电路接通后，M沉积于电极B上，说明B电极上得电子发生还原反应，所以B极是电解池的阴极，A极阳极，P是电源的正极，Q是电源的负极；A电极上金属失电子发生氧化反应；C电极是阳极，D是阴极，工作时，C电极上氢氧根离子放电生成氧气，D电极上氢离子放电生成氢气，据此分析．

解答 解：（1）电路接通后，M沉积于电极B上，说明B电极上得电子发生还原反应，电极反应式为M2++2e-=M，A电极上金属M失电子生成金属阳离子而发生氧化反应，电极反应式为M-2e-═M2+，C电极是阳极，D是阴极，工作时，C电极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，D电极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为4H++4e-=2H2↑，
故答案为：M2++2e-=M；M-2e-═M2+；4OH--4e-=2H2O+O2↑；4H++4e-=2H2↑；
（2）电路接通后，M沉积于电极B上，说明B电极上得电子发生还原反应，所以B极是电解池的阴极，A极阳极，P是电源的正极，Q是电源的负极，
故答案为：正；负．

点评 本题考查了电解原理，明确各个电极上放电的微粒是解本题关键，注意活泼金属作电解池阳极时，阳极上金属失电子发生氧化反应而不是电解质溶液中阴离子放电，题目难度不大．

练习册系列答案
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4．按下列要求填空：
（1）有以下几种物质①干燥的食盐晶体 ②液态氯化氢 ③铜 ④蔗糖 ⑤冰醋酸 ⑥KNO3溶液．填空回答：（填序号）以上物质中属于强电解质的是①②
（2）写出HF在水中的电离方程式：HF?H++F-或HF+H2O?H3O++F-
（3）写出Fe（OH）3在水中的电离方程式：Fe（OH）3?Fe3++3OH-
（4）写出NaHSO4在熔融状态下的电离方程式：NaHSO4═Na++HSO4-
（5）写出草酸（H2C2O4）和酸性高锰酸溶液反应的离子反应方程式：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O．
5．某有机化合物A因其具有麻醉作用，常用作局部麻醉剂和镇痛剂．它的结构简式如图所示，请回答：
（1）A的分子式是C10H12O2．
（2）有机物A不能发生的化学反应有（填序号）b．
a．加成反应   b．水解反应     c．加聚反应    d．取代反应
（3）满足下列条件的A的同分异构体有2种，写出其中一种的结构简式中的一种．
①能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2；
②核磁共振氢谱显示有四种类型氢原子的吸收峰．
2．常温下有0.1mol•L-1四种溶液NaOH、NH3•H2O、HCl、CH3COOH
（1）已知CH3COOH溶液的pH=3，其电离度为1%，由水电离的c（H+）=10-11mol•L-1．
（2）相同pH的CH3COOH溶液和HCl溶液加水稀释，其pH变化情况如图，其中表示HCl溶液的是曲线I，a、b两点中，导电能力更强的是a．
（3）NH3•H2O溶液和HCl溶液混合，已知体积V（NH3•H2O）＞V（HCl），当溶液中c（NH3•H2O）=c（NH4+）时，溶液的pH=9.25．[已知：Kb（NH3•H2O）=1.77×10-5，lg 1.77=0.25]．
9．如图所示的装置，将电路接通后，向（乙）中滴人酚酞溶液，在Fe极附近显红色．试回答下列问题：
（1）（甲）装置是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则b处通入的是O2（填“CH4”或“O2”），a处电极上发生的电极反应式是CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；
（2）在（乙）装置中，石墨（C）电极上发生氧化（填“氧化”或“还原”） 反应；（乙）装置中总反应的离子方程式是：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑．
（3）如果（丙）装置中精铜电极的质量增加了6.4g，则（甲）装置中消耗的 CH4的质量为0.4g，（乙）装置中，铁电极上产生的气体在标准状况下为2.24L．
19．与100mL0.5mol•L-1NaCl溶液中的Cl-的物质的量浓度相同的是（　　）
A．100mL0.5mol•L-1MgCl2溶液B．100mL0.5mol•L-1 HCl溶液
C．200mL0.25mol•L-1 KCl溶液D．100mL0.5mol•L-1NaClO溶液
6．下列说法不正确的是（　　）
A．N2和NCl3两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
B．CO2和SiO2的熔沸点和硬度差异很大，是由于它们所含的化学键类型不同
C．某些金属与非金属原子间能形成共价键
D．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大
3．降低大气中CO2的含量及有效地开发利用 CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）；
（2）氢气的转化率=75%；
（3）该反应的平衡常数为5.33（保留小数点后2位）；
（4）下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/n（CO2）增大的是C．
A．升高温度     B．充入He（g），使体系压强增大   C．再充入1mol H2．
20．甲醇是有机化工原料和优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，也是农药、医药的重要原料之一．回答下列问题：
（1）工业上可用CO2 和H2反应合成甲醇．已知25℃、101kPa 下：
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H1=-242kJ/mol
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H2=-676kJ/mol
①写出CO2与H2反应生成CH3OH（g）与H2O（g）的热化学方程式CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H=-50 kJ/mol．下列表示该反应的能量变化的示意图中正确的是a（填字母代号）．

②合成甲醇所需的H2可由下列反应制取：H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g）．某温度下该反应的平衡常数K=1．若起始时c（CO）=1mol/L，c（H2O）=2mol/L，则达到平衡时H2O的转化率为33.3%．
（2）CO和H2反应也能合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH2OH（g）△H=-90.1kJ/mol．在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的恒容密闭容器中，各物质的浓度（mol/L）变化如表所示（前6min没有改变条件）：
2min4min6min8min…
CO0.070.060.060.05…
H2x0.120.120.2…
CH3OH0.030.040.040.05…
①x=0.14，250℃时该反应的平衡常数K=46.3．
②若6～8min时只改变了一个条件，则改变的条件是加入1mol氢气，第8min时，该反应是否达到平衡状态？不是（填“是”或“不是”）．
（3）甲醇在原电池上的使用，提高了燃料的利用效率，达到节能减排的目的．若用熔融的Na2CO3使作电解质、氧气作助燃剂组成的燃料电池，写出负极的电极反应式：2CH3OH-12e-+6CO32-=8CO2+4H2O．

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