图中A.B为多孔惰性电极.C.D为夹在浸过Na2SO4溶液和酚酞的湿滤纸条的铂夹.a.b为电源两极．实验前.往两支试管中充满KOH溶液并倒立于盛有KOH溶液的水槽中．实验时.断开K1.闭合K2.K3.通电一段时间.两支试管收集的气体体积如图所示．根据要求回答问题:(1)电源的a极为负极,(2)铂夹C上反应的电极反应式为4H++4e=2H2↑,( 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．图中A、B为多孔惰性电极，C、D为夹在浸过Na₂SO₄溶液和酚酞的湿滤纸条的铂夹，a、b为电源两极．实验前，往两支试管中充满KOH溶液并倒立于盛有KOH溶液的水槽中．实验时，断开K₁，闭合K₂、K₃，通电一段时间，两支试管收集的气体体积如图所示．根据要求回答问题：

（1）电源的a极为负极（填“正”或“负”）；
（2）铂夹C上反应的电极反应式为4H⁺+4e=2H₂↑；
（3）装置通直流电时，下列判断不正确的是②
①电极A上发生氧化反应 ②电子沿a→C→D→b路径流动
③片刻后D点附近c（SO₄^2-）增大 ④片刻后可观察到滤纸C点变红色．

分析 A，B中充满KOH溶液，实验时，断开K₁，闭合K₂、K₃，惰性电极电解KOH溶液，实质就是电解水，所得产物为H₂和O₂，因为B试管中气体体积是A试管中的2倍，所以B中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为4H⁺+4e=2H₂↑，A中氢氧根离子失电子生成氧气和水，电极反应式为4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，即B为阴极，A为阳极，所以b为正极，a为负极，C为阴极，D为阳极，C极发生4H⁺+4e=2H₂↑，D极发生4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，以此解答该题．

解答解：A，B中充满KOH溶液，实验时，断开K₁，闭合K₂、K₃，惰性电极电解KOH溶液，实质就是电解水，所得产物为H₂和O₂，因为B试管中气体体积是A试管中的2倍，所以B中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为4H⁺+4e=2H₂↑，A中氢氧根离子失电子生成氧气和水，电极反应式为4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，即B为阴极，A为阳极，所以b为正极，a为负极，C为阴极，D为阳极，C极发生4H⁺+4e=2H₂↑，D极发生4OH^--4e=2H₂O+O₂↑，
（1）由以上分析可知，电源的a极为负极，故答案为：负；
（2）C连接电源的负极，为电解池的阴极，发生4H⁺+4e=2H₂↑，故答案为：4H⁺+4e=2H₂↑；
（3）①电极A连接电源的正极，为电解池的阳极，发生氧化反应，故正确；
②电子不通过溶液，故错误；
③电解时阴离子向阳极移动，D为阳极，则片刻后D点附近c（SO₄^2-）增大，故正确；
④C为阴极，发生4H⁺+4e=2H₂↑，促进水的电离，OH^-浓度增大，片刻后可观察到滤纸C点变红色，故正确．
故答案为：②．

点评本题为电化学知识的综合应用，考查了原电池、电解池工作原理，注意根据电极反应现象判断出电解池的阴阳级，进而判断出电源的正负极，注意正确书写电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序，题目难度中等．

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（1）方法一：H₂S热分解法，反应式为：2H₂S（g）?2H₂（g）+S₂（g）△H
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H₂S的分解实验．H₂S的起始浓度均为c mol•L^-1．不同温度下反应相同时间t后，测得如图1所示H₂S转化率曲线图．其中a为平衡转化率与温度关系曲线，b为未达到平衡时转化率与温度的关系曲线．
①△H＞0（“＞”、“＜”或“=”），
②若985℃时，反应经t min达到平衡，此时H₂S的转化率为40%，则t min内反应速率v（H₂）=$\frac{0.4c}{t}$mol•L^-1•min^-1（用含c、t的代数式表示）．
③请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：温度升高，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短．
（2）方法二：以CaO为吸收体，将生物材质（以C计）与水蒸气反应制取H₂．反应装置由气化炉和燃烧炉两个反应器组成，相关反应如下表所示：

流程1：气化炉中产生H₂	流程2：燃烧炉中CaO再生
通入水蒸气，主要化学反应： Ⅰ：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g） K₁ Ⅱ：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）K₂ Ⅲ：CaO（s）+CO₂（g）═CaCO₃（s）K₃	通入纯氧，主要化学反应： IV：C（s）+O₂（g）═CO₂（g） △H=-393.8kJ•mol^-1 V：CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）

①反应C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）═CaCO₃（s）+2H₂（g）K=K₁•K₂•K₃．（用K₁、K₂、K₃表示）
②图2为反应I在一定温度下，平衡时各气体体积百分含量随压强变化的关系图2．若反应达某一平衡状态时，测得c（H₂O）=2c（H₂）=2c（CO）=2mol•L^-1，试根据H₂O的体积百分含量变化曲线，补充完整CO的变化曲线示意图．
③对于可逆反应C（s）+2H₂O（g）+CaO（s）?CaCO₃（s）+2H₂（g），△H=-87.9kJ•mol^-1；采取以下措施可以提高H₂产量的是AC．（填字母编号）
A．降低体系的温度
B．使各气体组分浓度均加倍
C．适当增加水蒸气的通入量
D．增加CaO的量，提高CO₂的吸收率？
（3）方法二与方法一相比其优点有实现了吸收剂CaO的循环，降低能耗（写一个即可）．

9．已知：HNO₂有氧化性，遇强氧化剂显还原性．某溶液中可能含有大量CO₃^2-、S^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、NO₃^-、NO₂^-、OH^-等阴离子．为检测上述阴离子，某研究性小组设计了下列实验：
①取少量吸收液于试管中，加入过量的稀盐酸，产生淡黄色浑浊和气体，将所得的气体依次通入品红溶液、足量酸性KMnO₄溶液和澄清石灰水，品红褪色，石灰水变浑浊
②另取少量待测液于试管中，加入过量的KClO₃固体、AgNO₃和稀硝酸，有白色沉淀产生
③另取少量待测液于试管中，酸化后再加入淀粉KI溶液，呈蓝色
④另取少量待测液于试管中，加入足量的BaCl₂溶液和稀盐酸，有白色沉淀产生
下列说法正确的是（　　）

	A．	由①可推测溶液中一定含大量CO₃^2-、S^2-、SO₃^2-、NO₃^-
	B．	由②可推测溶液中一定含大量NO₂^-
	C．	由③可推测溶液中一定含大量NO₃^-
	D．	由实验④难以推测溶液中一定含大量SO₄^2-

16．某透明溶液中仅可能含有下列离子中的几种：Fe²⁺、${NH}_{4}^{+}$、K⁺、Al³⁺、Ba²⁺、Cl^-、${NO}_{2}^{-}$、${CO}_{3}^{2-}$、${SO}_{4}^{2-}$、${MnO}_{4}^{-}$将该溶液分成三等份，进行如下实验：
①在第一份溶液中加入足量稀盐酸，立即出现大量的红棕色气体，同时得到无色溶液．
②在第二份溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分加热后收集到2.24L气体（标准状况下），再在所得的溶液中通入过量的二氧化碳，最终得到7.8g白色沉淀．
③在第三份溶液中加入足量的氯化钡溶液，最终得到46.6g白色沉淀．
试回答下列问题：
（1）写出实验①中产生红棕色气体的离子方程式：2H⁺+2NO₂^-═NO↑+NO₂↑+H₂O；
（2）写出实验②中产生白色沉淀的离子方程式：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）原溶液中肯定存在的离子是NO₂^-、Al³⁺、SO₄^2-、K⁺、NH₄⁺；
（4）原溶液中不能确定是否存在的离子是Cl^-，试设计实验方案验证该离子是否存在：可取少量原溶液于试管中，滴加足量的硝酸钡溶液，过滤，再在滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，如生成沉淀，说明含有Cl^-，如无沉淀生成，说明不含Cl^-．

6．铜及其化合物在生产生活中有广泛应用．Cu₂S是火法炼铜的重要原料，下面是由Cu₂冶炼铜及制CuSO₄•5H₂O流程图：

（1）Cu₂S中铜的化合价为+1，Cu₂S锻烧过程中产生一种具有漂白性的气体为SO₂（填化学式）
（2）已知Cu₂O可与稀H₂SO₄反应，得到蓝色溶液同时有不溶性的红色物质生成，则为了除去A中的红色物质，操作Ⅰ中最好加入C（填字母），其反应的离子方程式为Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O
A．适量的NaNO₃溶液 B．适量的硝酸 C．适量的H₂O₂溶液
（3）纳米氧化亚铜（Cu₂O）是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法，电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解浓的NaOH溶液制得，铜棒做阳极，其电极反应为2Cu²⁺+2e^-+H₂O═Cu₂O+2H⁺．

1．合成氨原料可以由天然气制取，其主要反应为：CH₄（g）+H₂O（g）→CO（g）+3H₂（g）
（1）1m³（标准状况）CH₄按上式完全反应，产生H₂134mol．
（2）CH₄和O₂的反应为：2CH₄（g）+O₂（g）→2CO（g）+4H₂（g）
设CH₄同时和H₂O（g）及O₂（g）反应．1m³（标准状况）CH₄按上述两式完全反应，产物气体的体积V（标准状况）为3＜V＜4．
（3）CH₄和H₂O（g）及富氧空气（O₂含量较高，不同富氧空气氧气含量不同）混合反应，产物气体组成如下表：

气体	CO	H₂	N₂	O₂
体积（L）	25	60	15	2.5

该富氧空气中O₂和N₂的体积比V（O₂）/V（N₂）=$\frac{2}{3}$．
（4）若CH₄和H₂O（g）及富氧空气混合反应的产物中，$\frac{V（H_{2}）}{V（N_{2}）}$=3：1（合成氨反应的最佳比），则反应中的H₂O（g）和富氧空气的体积比为（3-7a）：3．

18．接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：2SO₂（g）+O₂（g）?△催化剂2SO₃（g）；△H=-190kJ•mol^-1
（1）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO₂和0.10molO₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃0.8g，则V（O₂）=0.002mol•L^-1•min^-1，计算此时化学平衡常数K₁=100．
（2）若温度不变，继续通入0.20mol SO₂和0.10mol SO₃，则平衡移动方向及原因是逆正反应方向移动，因为此时的浓度商为4.2，大于平衡常数，达平衡后，化学平衡常数为K₂，则K₁、K₂之间的关系为=（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）有两只密闭容器A和B，A能保持恒容，B能保持恒压．起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2：1的等量的SO₂和O₂，使之发生反应．则（填＞、=、＜；左、右；增大、减小、不变）．
①达到平衡所需要的时间：t（A）＜t（B）
②平衡时，SO₂的转化率：a（A）＜a （B）
③达到平衡时，在两容器中分别通入等量的Ar气．B中的化学平衡向左反应方向移动，A中的化学反应速率不变．

19．在实验室中，通常将金属钠保存在（　　）

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