题目内容

12．在如图均用石墨作电极的电解池中，甲池中为500mL含某一溶质的蓝色溶液，乙池中为500mL稀硫酸，闭合K1，断开K2进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，立即停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量，电极质量增重1.6g．请回答下列问题：
（1）电解过程中，乙池C电极发生反应的电极反应式2H++2e-=H2↑．
（2）甲池电解时反应的离子方程式2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+．
（3）甲池电解后溶液的pH=1，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入CuO，其质量为2g．（假设电解前后溶液的体积不变）
（4）电解后若再将K1断开，闭合K2，电流计指针发生偏转，则D电极发生反应的电极反应式O2+4e-+4H+=2H2O．

分析 （1）A电极表面有红色的固态物质生成，所以A电极是阴极，B电极有无色气体生成，所以B是阳极，所以C是阴极，该电极产生的气体是氢气，D电极是阳极，该极上产生的是氧气，所以q是正极，p是负极，根据电极上离子的放点规律书写电极反应式；
（2）电解硫酸铜生成硫酸、铜和氧气，据此回答；
（3）根据生成的铜的量计算生成硫酸的量，进而计算pH，电解质复原的方法：出什么加什么；
（4）再将K1断开，闭合K2，电流计指针发生偏转，形成氢氧燃料电池，通氧气的是正极，发生得电子的还原反应．

解答 解：A电极表面有红色的固态物质生成，所以A电极是阴极，B电极有无色气体生成，所以B是阳极，所以C是阴极，该电极产生的气体是氢气，D电极是阳极，该极上产生的是氧气，所以q是正极，p是负极，
（1）电解过程中，乙池C电极是阴极，该电极发生反应的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；
（2）电解硫酸铜生成硫酸、铜和氧气，甲池电解时反应的离子方程式为：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+，
故答案为：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+；
（3）取出A电极，洗涤、干燥、称量，电极质量增重1.6g，即生成金属铜的物质的量是0.025mol，根据2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+，
生成硫酸中氢离子的物质的量是0.05mol，所以氢离子浓度是$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，pH=1，电解质复原的方法：出什么加什么，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加，0.025mol的氧化铜，质量是2g，故答案为：1；CuO；2；
（4）再将K1断开，闭合K2，电流计指针发生偏转，形成氢氧燃料电池，通氧气的是正极，该电极上发生得电子的还原反应：O2+4e-+4H+=2H2O，
故答案为：O2+4e-+4H+=2H2O．

点评 本题综合考查学生原电池和电解池的工作原理以及电极反应式的书写和计算知识，属于综合知识的考查，知识的归纳和整理是关键，难度不大．

练习册系列答案
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2．环己酮是重要化工原料，是制造尼龙、己内酰胺和己二酸的主要中间体．实验室常用铬酸氧化环己醇制备，但铬酸较贵且污染环境．某化学兴趣尝试用中学化学更常见的次氯酸钠代替铬酸制备环己酮．有关物质信息、实验流程及实验装置如图1图2：
环己酮：无色或浅黄色透明液体，有强烈的刺激性臭味，密度（相对水=1）：0.95，熔点：-45℃，沸点：155℃，溶解度（100mL H2O）：2.4g（31℃）．

主反应：
回答下列问题：
（1）图2中仪器A的名称是三颈烧瓶．
（2）在反应开始的5min，为了将体系温度维持在30～35℃，除了用冰水浴冷却外，采取的措施还有搅拌器搅拌、缓慢滴加NaClO溶液．
（3）加入饱和NaHSO3溶液时发生的主要反应是ClO-+HSO3-═Cl-+H++SO42-（用离子方程式表示），确保加入的饱和NaHSO3溶液已经足量的实验操作是用玻璃棒蘸（或用毛细管吸）取反应液涂在碘化钾淀粉试纸上，若不显蓝色，则NaHSO3溶液已足量．
（4）为将馏出液的pH调至中性，可以加入的试剂是BD．
A、稀盐酸    B、无水碳酸钠     C、浓硫酸   D、氢氧化钠固体
（5）调节pH后还需加入精制食盐，其目的是降低环己酮的溶解度，有利于环己酮分层，“取有机层”时使用的主要仪器是图3中c．（填下图对应的字母）．
（6）实验条件的优化对实验成败至关重要，小组成员觉得有必要对NaClO溶液的最佳浓度进行探究．他们配制了一系列不同浓度的NaClO溶液，并用滴定法标定．具体方法是：用移液管取10.00mL NaClO溶液于500mL容量瓶中定容，取25.00mL于锥形瓶中，加入适量稀盐酸和KI固体（足量），用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点（用淀粉溶液作指示剂），三次平行实验平均消耗Na2S2O3标准溶液18.00mL，已知I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6．则该NaClO溶液的浓度是1.800mol/L．
3．下列溶液中粒子的物质的量浓度关系一定正确的是（　　）
A．常温下，pH=9的NaHA溶液：c（Na+）＞c（HA-）＞c（A2-）c（H2A）
B．Na2CO3溶液：c（H+）-c（OH-）=c（HCO3-）+2c（CO32-）-c（Na+）
C．向NaOH溶液中滴入HCOOH溶液后溶液显碱性：c（HCOO-）＞c（OH-）＞c（H+）
D．浓度均为0.1mol•L-1HF溶液与0.1mol•L-1KF溶液等体积混合：c（F-）+c（HF）=0.2mol•L-1
20．下列相关实验的操作或结论正确的是（　　）
A．将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯
B．制硝基苯时温度计水银球在反应液中
C．实验室制乙烯时温度计水银球在反应液中
D．检验溴乙烷中的溴元素时，将少量溴乙烷与NaOH溶液混合共热，充分反应并冷却后，滴加AgNO3溶液
7．化合物H具有似龙延香、琥珀香气息，香气淡而持久，广泛用作香精的稀释剂和定香剂．合成它的一种路线如下：

已知以信息：
①$→_{OH-}^{（CH_{3}）_{2}SO_{4}}$$\stackrel{浓HI}{→}$
②核磁共振氢谱显示A苯环上有四种化学环境的氢，它们的位置相邻
③在D溶液中滴加几滴FeCl3溶液，溶液呈紫色
④芳烃 F的相对分子质量介于90～100之间，0.1molF充分燃烧可生成7.2g水
⑤R1COOH+RCH2Cl$\stackrel{一定条件}{→}$R1COOCH2R+HCl
回答下列问题：
（1）A的化学名称是2-甲基苯酚，由C生成D的化学方程式为．
（2）由F生成G的化学方程式为：+Cl2$\stackrel{光照}{→}$+HCl，反应类型为取代反应．
（3）H的结构简式为．
（4）C的同分异构体中含有三取代苯结构和两个A中的官能团又可发生银镜反应的有6种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为5组峰，且面积比为1：2：2：2：1的结构简式是（任写一种即可）（或）．
（5）由苯酚和已有的信息经以下步骤可以合成化合物
$\stackrel{反应条件1}{→}$I$→_{OH-}^{（CH_{3}）_{2}SO_{4}}$J$\stackrel{反应条件2}{→}$K$\stackrel{反应条件3}{→}$反应条件1所用的试剂为（CH3）3CCl/AlCl3，K的结构简式为，反应条件3所用的试剂为浓HI．
17．学习小组设计了如图实验（部分装置），将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质：

（1）通入氯气后，A中的现象是溶液变蓝色．C装置中发生反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（2）①通入氯气一段时间后，B瓶的溶液中有一部分SO32-氧化成SO42-．设计试验方案，检验B瓶溶液中Cl-和SO42-的存在．
实 验 步 骤预期现象和结论
步骤1：取适量B瓶中溶液于一干净试管中，滴加过量稀盐酸和适量的BaCl2溶液，振荡．若产生白色沉淀，则B瓶溶液中存在SO42-．

步骤2：另取适量B瓶中溶液于试管一干净试管中，滴加过量的2mol/L HNO3和l mol/L Ba（NO3）2溶液，振荡，静置．		产生白色沉淀．
步骤3：取步骤2后试管中的上层清液于一干净试管中，滴加01mol/L AgNO3溶液，振荡．若产生白色沉淀，则B瓶溶液中存在Cl-．
②实验步骤2的目的是：除去溶液中的SO32-和SO42-，防止对Cl-检测的干扰．
（3）为准确测定通入氯气一段时间后C瓶中剩余FeCl2的物质的量．实验如下：
①配制250mL 溶液：将C瓶中全部溶液取出盛于250mL容量瓶中，并准确配制成250mL溶液．
确保C瓶中的溶液全部取出（溶质无损失），需进行的操作是将C瓶中的溶液转移到容量瓶后，用少量蒸馏水洗涤C瓶2～3次，并转入容量瓶．
②滴定：准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，将0.20mol/L KMnO4溶液装入酸式滴定管，滴定至终点，记录数据．重复滴定2次．平均消耗KMnO4溶液V mL．（反应方程式：Fe2++MnO4-+H+-Fe3++Mn2++H2O，未配平）
③计算：C瓶中剩余FeCl2的物质的量，n（FeCl2）=0.01Vmol．
4．关于化学键的下列叙述中，正确的是（　　）
A．离子化合物中可能含共价键B．共价化合物中可能含离子键
C．离子化合物中不含共价键D．共价化合物中不含离子键
1．在一定条件下，下列各物质可发生如图所示的变化（反应中生成的水没有写出）

（1）B的化学式是NaHSO3或Na2SO3
（2）A的电子式是
（3）写出D和F反应的化学方程式：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3
（4）写出反应II的离子方程式：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．
2．NA代表阿伏伽德罗常数．已知C2H4和C3H6的混合物的质量为ag，则该混合物（　　）
A．所含共用电子对数目为$\frac{a}{7+1}$NAB．所含碳氢键数目为$\frac{a{N}_{A}}{7}$
C．燃烧时消耗的O2一定是$\frac{33.6a}{14}$ LD．所含原子总数为$\frac{a{N}_{A}}{14}$

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