题目内容
6．
某课外活动小组同学用如图1装置进行实验，试回答下列问题．（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应Fe-2e-=Fe2+．
（2）开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-．
有关上述实验，下列说法正确的是（填序号）BD．
A．溶液中Na+向A极移动
B．从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D．若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子
（3）该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾．
①该电解槽的阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑．此时通过阴离子交换膜的离子数小于（填“大于”或“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数．
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）D导出．
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大．
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-．
分析 （1）若开始时开关K与a连，形成原电池装置，B是负极；
（2）若开始时开关K与b连接，形成电解池装置，石墨为阳极，发生氧化反应生成氯气，铁为阴极，发生还原反应生成氢气和氢氧化钠；
（3）用惰性电极电解硫酸钾实质时电解水，阴极氢离子放电生成氢气，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极生成氢氧化钾，阳极氢氧根放电生成氧气，硫酸根通过阴离子膜进入阴极区得到硫酸；氢氧燃料电池，正极氧气得到电子，在碱性溶液中生成氢氧根．
解答 解：（1）若开始时开关K与a连，形成原电池装置，B是负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）B极的电极反应开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，发生还原反应，氢离子得到电子生成氢气，即B电极反应为2H++2e-=H2↑；电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，
A、电解过程中阳离子向阴极移动，B为阴极，故错误；
B、A生成氯气，能使湿润KI淀粉试纸变蓝，故正确；
C、反应一段时间后加适量HCl气体，可恢复到电解前电解质的浓度，不是加入盐酸，故错误；
D、若标准状况下B极产生2.24L氢气，为氢气物质的量为0.1mol，依据电极反应计算，由2H++2e-=H2↑得到溶液中转移0.2mol电子，故正确；
故答案为：2H++2e-═H2↑；2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；BD；
（2）上述实验反应一小段时间后，再把开关K与a连接，A极有氯气，形成原电池反应，A为正极，氯气得电子被还原，B为负极，铁被氧化生成氢氧化铁，电极方程式为Fe-3e-+3OH-=Fe（OH）3↓，故答案为：Fe-3e-+3OH-=Fe（OH）3↓；
（3）①电解时，阳极上失电子发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-=2H2O+O2↑；阳极氢氧根离子放电，因此硫酸根离子向阳极移动，阴极氢离子放电，因此钠离子向阴极移动，所以通过相同电量时，通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；小于；
②阴极氢离子放电，氢氧根离子浓度增大，钾离子向阴极移动，所以氢氧化钾在阴极生成，故答案为：D；
③阴极氢离子放电，使水的电离平衡右移，氢氧根浓度增大，故答案为：H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大；
④燃料电池正极氧气得到电子，与水生成氢氧根，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-．
点评 本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，注意装置的判断及燃料原电池电极反应式和电解反应的书写，理解电解质溶液的酸碱性确定生成的离子或物质，题目难度中等．
举一反三期末百分冲刺卷系列答案（1）已知：2N2H4（l）+N2O4（l）═3N2（g）+4H2O（l）△H=-1225kJ．mol-1
| 化学键 | N-H | N-N | N≡N | O-H |
| 键能（kJ．mol-1） | 390 | 190 | 946 | 460 |
（2）800℃时，某密闭容器中存在如下反应：2NO2（g）?2NO（g）+O2（g）△H＞0，若开始向容器中加入1mol/L的NO2，反应过程中NO的产率随时间的变化如图曲线I所示．
①反应Ⅱ相对于反应I而言，改变的条件可能是加入催化剂．
②请在图中绘制出在其它条件与反应I相同时，反应在820℃时进行，NO的产率随时间的变化曲线．
③800℃时，若开始时向容器中同时加入1mol/LNO、0.2mol/LO2、0.55mol/L N02，则v（正）＞v（逆）
（3）己知N2H4（g）?2NO2（g）△H=+57.20kJ/mol，t时，将一定量的NO2、N2O4，充人一个容器为2L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：
| 时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| c（X）/（mol/L） | 0.2 | c | 0.6 | 0.6 | 1.0 | c1 | c1 |
| c（Y）（mol/L） | 0.6 | c | 0.4 | 0.4 | 0.4 | c2 | c2 |
②前10min内用NO2表示的反应速率为0.04mol/（L．min），20min时改变的条件是增大NO2的浓度；重新达到平衡时，NO2的百分含量b（填选项前字母）．
a．增大 b．减小 c．不变 d．无法判断．
| A． | 12 | B． | 10 | C． | 6 | D． | 4 |
①钢较纯铁不易生锈
②冶炼铝和钠都可以用电解法
③KSCN溶液可以检验Fe3+离子
④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血
⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金．
| A． | ①②③④⑤ | B． | ②③④⑤ | C． | ①③④ | D． | ①②④⑤ |
| A． | 2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H++O2↑ | B． | Cu2++2Cl-$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cu+Cl2↑ | ||
| C． | 2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑ | D． | 2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑ |
| A． | 已知冰的熔化热为6.0kJ/mol，冰中氢键键能为20kJ/mol，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中30%的氢键 | |
| B． | 一定温度下，醋酸溶液物质的量浓度为C，电离度为α，Kα=$\frac{（Ca）^{2}}{C（1-a）}$．若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡向左移动，α减小，Kα不变 | |
| C． | 实验测得环己烷（l）、环己烯（l）和苯（l）的标准燃烧热分别为-3916kJ/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键 | |
| D． | 进行中和热反应中，如果不把温度计上的酸用水冲洗掉，那么根据cm△t计算得到的Q结果会偏小 |
| A． | 配制一定物质的量的浓度的溶液时，定容时仰视刻度线会导致所配溶液浓度偏低 | |
| B． | 用托盘天平秤取25.20g NaCl | |
| C． | 用100mL 量筒量取5.2mL 盐酸 | |
| D． | 用浓盐酸配制一定物质的量浓度的稀盐酸，将量取的浓盐酸倒入容量瓶中，加水稀释到刻度线即可 |