题目内容

1.工业上由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行,第一步:二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入氧气2MnO2+4KOH+O2═2K2MnO4+2H2O;第二步:电解锰酸钾溶液:2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KMnO4+H2↑+2KOH则下列说法正确的是(  )
A.根据上述过程,每生成1molKMnO4,共转移6mol电子
B.第二步电解时,阳极电极反应式为2MnO42--2e-=2MnO4-
C.第二步电解的离子方程式为:2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+OH-
D.第二步电解时阴极周围pH减小

分析 A.根据高锰酸钾和转移电子之间的关系式计算;
B.电解时,阳极上失电子发生氧化反应;
C.第二步电解的离子方程式为:2MnO42-+H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2MnO4-+H2↑+2OH-
D.电解时,阴极上得电子发生还原反应.

解答 解:A.将方程式2MnO2+4KOH+O2$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$2K2MnO4+2H2O和2K2MnO4+H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO4+H2↑+2KOH相加得2MnO2+4KOH+O2=2KMnO4+H2↑+2KOH+H2O,每生成1mol KMnO4共转移电子的物质的量=1mol(7-4)=3mol,故A错误;
B.第二步电解时,锰酸钾在阳极上失电子生成高锰酸钾,阳极电极反应式为2MnO42--2e-=2MnO4-,故B正确;
C.第二步电解的离子方程式为:2MnO42-+H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2MnO4-+H2↑+2OH-,故C错误;
D.第二步电解时,阴极上氢离子得电子生成氢气,所以阴极附近有氢氧根离子生成,则溶液pH增大,故D错误;
故选B.

点评 本题考查了氧化还原反应及电解原理,明确电解时阴阳上放电的离子及元素化合价是解本题关键,难度中等.

练习册系列答案
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11.碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关.
(1)C、CO、CO2在实际生产中有如下应用:
a.2C+SiO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{电炉}$  Si+2CO    b.3CO+Fe2O3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2Fe+3CO2
c.C+H2O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CO+H2      d.CO2+CH4 $\stackrel{催化剂}{→}$ CH3COOH
上述反应中,理论原子利用率最高的是d.
(2)有机物加氢反应中镍是常用的催化剂.但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒,在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2,为弄清该方法对催化剂的影响,查得资料如下:

则:①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是避免O2与Ni反应再使其失去催化作用.
②SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)△H=-267kJ/mol.
(3)汽车尾气中含大量CO和氮氧化物(NOx)等有毒气体,可以通过排气管内壁活性炭涂层、排气管内催化剂装置进行处理.

①活性炭处理NO的反应:C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2 (g)△H=-a kJ•mol-1(a>0)
若使NO更加有效的转化为无毒尾气排放,以下措施理论上可行的是:ac.
a.增加排气管长度                b.增大尾气排放口
c.添加合适的催化剂              d.升高排气管温度
②在排气管上添加三元催化转化装置,CO能与氮氧化物(NOx)反应生成无毒尾气,其化学方程式是2xCO+2NOx$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2xCO2+N2
(4)利用CO2与H2反应可合成二甲醚(CH3OCH3).以KOH为电解质溶液,组成二甲醚--空气燃料电池,该电池工作时其负极反应式是CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O.
(5)电解CO制备CH4和W,工作原理如图所示,生成物W是NaHCO3,其原理用电解总离子方程式解释是4CO+3CO32-+5H2O=6HCO3-+CH4↑.

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