题目内容

11．如图所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极．将直流电源接通后，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深．请回答：
（1）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为1：2：2：2．
（2）现用丙装置给铜件镀银，当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为5.4g．
（3）Fe（OH）3胶体的制备有严格的要求，小明想向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液来制备Fe（OH）3胶体，结果很快就生成了红褐色的沉淀．他测得溶液的pH=5，则此时溶液中c（Fe3+）=10-9mol/L．（己知Ksp=1×10-36）．
（4）若用甲烷燃料电池（电解质溶液为2L2mol/LKOH溶液）提供电源，持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷的体积VL．当消耗CH4的体积在44.8＜V≤89.6时，此时电源中B极发生的电极反应为：CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-．

分析 （1）C、D、E、F电极转移的电子数目相等，结合电极反应式根据转移电子数可计算生成的单质的量；
（2）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，电镀液含有镀层金属阳离子；根据乙中氢氧根离子的浓度计算其物质的量，结构电极反应式计算转移电子物质的量，各个电极上转移的电子数是相等的，据此计算丙中析出Ag的物质的量，进而计算质量；
（3）Fe（OH）3存在如下平衡：Fe（OH）3（s）?Fe3+（aq）+3OH-（aq），根据Fe（OH）3的溶度积常数和氢氧根离子浓度计算铁离子浓度计算；
（4）n（KOH）=2mol/L×2L=4mol，该装置是燃料电池，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，根据原子守恒得2mol＜n（CO2）≤4mol，反应生成碳酸氢钾．

解答 解：（1）C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH-═O2↑+2H2O+4e-、Cu2++2e-═Cu、2Cl-═Cl2↑+2e-、2H++2e-═H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1：2：2：2；
故答案为：1：2：2：2；
（2）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，电镀液含有镀层金属阳离子，故电镀液为AgNO3溶液；当乙中溶液的pH是13时，溶液的c（OH-）=0.1mol•L-1时，根据电极反应2H2O+2e-═H2↑+2OH-，则放电的氢离子的物质的量为：0.1mol/l×0.5L=0.05mol，当转移0.05mol电子时，丙中镀件上析出银的质量=108g/mol×0.05mol=5.4g，故答案为：5.4g；
（3）Fe（OH）3饱和溶液中，c（H+）=10-5mol/L，Fe（OH）3?Fe3++3OH-生成的氢氧根：c（OH-）=10-9mol/L，根据Ksp=c（Fe3+）•c（OH-）3=1×10-36．解得c（Fe3+）=10-9mol/L，故答案为：10-9；
（4）n（KOH）=2mol/L×2L=4mol，该装置是燃料电池，负极上甲烷失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应，44.8L＜V≤89.6L时，根据原子守恒得2mol＜n（CO2）≤4mol，反应生成碳酸氢钾，负极反应式为CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，
故答案为：CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-．

点评 本题考查学生有关电解池的工作原理知识，综合性很强，难度较大，要求学生熟记教材知识，学以致用．

练习册系列答案
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15．在20℃将10.05g KC1的饱和溶液蒸干后得到2.55g KC1，求该温度KC1的溶解度．
2．废电池必须集中处理的主要原因是（　　）
A．防止电池中汞、镉、铬、铅等重金属元素对土壤和水源的污染
B．回收其中的石墨电极
C．不使电池渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中的各种金属及塑料包装等
19．下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃，101kPa）：
①C4H10（g）+$\frac{13}{2}$O2（g）═4CO2（g）+5H2O（l）△H=-2 878kJ•mol-1
②C4H10（g）+$\frac{13}{2}$O2（g）═4CO2（g）+5H2O（g）△H=-2 658kJ•mol-1
③C4H10（g）+$\frac{9}{2}$O2（g）═4CO（g）+5H2O（l）△H=-1 746kJ•mol-1
④C4H10（g）+$\frac{9}{2}$O2（g）═4CO（g）+5H2O（g）△H=-1 526kJ•mol-1
由此判断，正丁烷的燃烧热是 （　　）
A．△H=-2 878 kJ•mol-1B．△H=-2 658 kJ•mol-1
C．△H=-1 746 kJ•mol-1D．△H=-1 526 kJ•mol-1
6．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色．则以下说法正确的是

（1）电源B极是负极（填“正”或“负”）
（2）（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1：2：2：2．
（3）欲用（丙）装置给钢镀银，G应该是Ag（填电极材料），电镀液选AgNO3溶液．
（4）电解一段时间后，加入何种物质能使溶液恢复到原来浓度，甲应加入CuO乙应加入HCl．
16．下列各物质中，不能够按照    （“→”表示一步完成）关系相互转化的有（　　）

物质
编号		abc
1Al2O3NaAlO2Al（OH）3
2FeOFe（NO3）2Fe（OH）2
3MgCl2Mg（OH）2MgO
4CuOCuSO4Cu（OH）2
5SiSiO2H2SiO3
6CCOCO2
A．1项B．2项C．3项D．4项
3．已知热化学方程式2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）+Q kJ（Q＞0），下列说法中正确的是（　　）
A．2 mol SO2（g）和1mol O2（g）具有的能量之和低于2 mol SO3（g）具有的能量
B．将2 mol SO2（g）和1mol O2（g）置于一密闭容器中充分反应后放出Q kJ的热量
C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，上述热化学方程式中的Q值减小
D．将一定量SO2（g）和O2（g）置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2被氧化
20．为了配制100mL1mol/LNaOH溶液，其中有下列几个操作：①NaOH用纸盛载称量　②选刚用蒸馏水洗净的100mL容量瓶进行配制　③NaOH在烧杯里刚好完全溶解，即把溶液移入容量瓶　④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次，洗涤液都移入容量瓶；其中操作错误的是（　　）
A．①B．②C．③D．④
1．下列叙述中正确的是（　　）
A．相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等
B．标准状况下，28 g CO和22.4 L H2O所含分子数相等
C．5.6 g铁粉与足量盐酸充分反应，有0.2 mol电子转移
D．等质量的CH4和NH3所含电子数相等

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