题目内容

7．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l00g 10.00%的K2SO4溶液．电极均为石墨电极．
（1）接通电源，经过一段时间后，测得e电极上收集到气体在标准状况下体积为4.48L，乙中c电极质量增加．据此回答问题：
①电源的N端为正极．
②电极b上发生的电极反应为4OH---4e-=O2+2H2O
③电解前后甲溶液 pH变大；乙溶液 pH变小；丙溶液 pH不变．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）写出乙溶液中的电解反应方程式：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+需加入16g氧化铜（填物质名称）复原．

分析 （1）①该装置是电解池，接通电源，经过一段时间后，乙中c电极质量增加，说明C电极是电解池阴极，则d电极是阳极，连接电解池阳极的原电池电极是正极；
②电解氢氧化钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
③电解丙溶液时，根据阴阳极上析出的物质确定溶液中氢离子浓度是否变化来判断溶液的pH值是否变化；
（2）电解硫酸铜溶液时阴极上析出铜，阳极上析出氧气，根据电子守恒以及电解质复原“出什么加什么，出多少加多少”的原理进行计算回答．

解答 解：（1）①该装置是电解池，接通电源，经过一段时间后，乙中c电极质量增加，说明C电极是电解池阴极，则d电极是阳极，连接电解池阳极的原电池电极是正极，所以N是原电池正极，故答案为：正；
②电解氢氧化钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
③电解氢氧化钠溶液，相当于电解水，氢氧化钠浓度增加，所以pH增大，电解硫酸铜生成的是硫酸溶液，溶液的pH变小，电解K2SO4溶液时，阴极上析出氢气，阳极上析出氧气，实际上电解的是水，K2SO4溶液的浓度增大，但溶液的pH值不变，故答案为：变大；变小；不变；
（2）电解硫酸铜溶液时阴极上析出铜，阳极上析出氧气，2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+，e电极是阴极，该电极上收集到气体氢气在标准状况下体积为4.48L即0.2mol，根据反应：2H++2e-=H2↑，转移电子是0.4mol，根据电子守恒，结合反应：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+，生成金属铜是0.2mol，根据元素守恒以及“出什么加什么，出多少加多少”的原理，加入氧化铜0.2mol，质量是16g，故答案为：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+；16；氧化铜．

点评 本题为电化学知识的综合应用，做题时要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，要注意三个电解池为串联电路，各电极上得失电子的数目相等．做题时要正确写出电极方程式，准确判断两极上离子的放电顺序．

练习册系列答案
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17．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的组合是（　　）
a  12g 金刚石中含有的碳碳键的数目为2NA
b  1mol 明矾与水完全反应转化为氢氧化铝胶体后，其中胶体粒子的数目为NA
c  1mol Na2O2与水反应转移的电子数为NA
d  常温下，1mol•L-1的NH4NO3溶液中含有氮原子的数目为2NA
e  常温下，30g SiO2晶体中含有Si-O键的数目为NA
f  17g H2O2中含有的电子数为9NA
g  将2mol SO2与1mol O2混合，发生反应转移的电子总数一定是4NA
h  常温下，100mL 1mol•L-1 AlCl3溶液中阳离子总数大于0.1NA．
A．a c f hB．a c e gC．a c e f hD．b d e h
18．某有机物的结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．与乙苯互为同系物B．分子中共直线的原子最多有4个
C．分子中共平面的碳原子最多有13个D．与甲苯互为同分异构体
15．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下A为固体、B为黄绿色气体、C为无色气体．D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其水溶液是一种无氧强酸溶液，E为黑色固体，H在常温下为液体．它们之间的转化如图所示（某些反应条件和部分反应产物已略去）．
（1）写出下列物质的化学式：DFeCl3XHCl．
（2）在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是③⑥ （填编号）．
（3）反应⑥的离子方程式为：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3．
（4）往G溶液中加入NaOH溶液观察到的现象是生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色．
（5）反应⑦的化学方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子0.8 mol．
（6）除去D溶液中混有的少量G的方法是：向混合溶液中通入足量的氯气．
2．下列事实不用原电池原理解释的是（　　）
A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B．红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色保护层
C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后反应速率加快
D．烧过菜的铁锅加入清水放置，出现红棕色的锈斑
12．ClO2与Cl2的氧化性相近，常温下均为气体，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．

（1）仪器C的名称是：球形干燥管．安装F中导管时，应选用图2中的：b．（填“a”或“b”）
（2）打开B的活塞，A中氯酸钠和稀盐酸混和产生Cl2和ClO2，写出反应化学方程式：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O；为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，可采取的措施是：调节分液漏斗B的旋塞，减缓（慢）稀盐酸滴加速度．
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是：吸收Cl2．
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为：4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是：检验是否有ClO2生成．
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂的原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度．
19．卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们．
（1）卤族元素位于元素周期表的P区；溴的价电子排布式为4s24p5．
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合（HF）2形式存在的．使氢氟酸分子缔合的作用力是氢键．
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是碘（写出名称）．
氟氯溴碘
第一电离能（kJ/mol）1681125111401008
（4）已知碘酸（HIO3）和高碘酸（H5IO6）的结构分别如图1的Ⅰ、Ⅱ所示：
请比较二者酸性强弱：HIO3＞ H5IO6（填“＞”、“＜”或“=”）．
（5）硼酸（H3BO3）是一种片层状结构的白色晶体，层内的H3B03分子间通过氢键相连（如图2）．则1molH3BO3的晶体中有3 mol氢键．
硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B（OH）3•H2 O，它电离生成少量[B（OH）4]一和H+，则[B（OH）4]一含有的化学键类型为共价键、配位键．
（6）如图所示的二维平面晶体示意图3中表示化学式为AX3的是b．
16．下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是（　　）
A．CH2=CH-C≡NB．CH2=CH-CH=CH2C．D．
17．在稀硫酸、纯碱、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、三氧化钨、铁片和木炭粉9种物质中，存在下面的相互关系，选择①～⑤为适当的物质，使有连线的两种物质能发生反应．
（1）请推断出它们的化学式分别为：①Fe；②H2SO4；③CO2；④CaO；⑤NaHCO3．
（2）写出下列序号之间反应的化学方程式：
①和②：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
②和④：H2SO4+CaO=CaSO4+H2O；
②和⑤：H2SO4+CaO=CaSO4+H2O；
③和④：CaO+CO2=CaCO3．

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