题目内容

(12分)如下图甲、乙是电化学实验装置。

(1) 若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
① 甲中石墨棒上的电极反应式为____________________________________________;
② 将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方,发现试纸先变蓝后褪色,这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1,且生成两种酸,该反应的化学方程式为____________________________________________。
(2) 若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
① 甲中铁棒上的电极反应式为______________________________________________。
②如果起始时乙中盛有200 mL pH=5的CuSO4溶液(25 ℃),一段时间后溶液的pH变为1,若要使溶液恢复到电解前的状态,可向溶液中加入_____        (填写物质的化学式)________g。

(12分) (1)①O2+2H2O+4e-===4OH-(2分)②5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3(3分)
(2)①Fe-2e-===Fe2+          (2分)②C CuO(或CuCO3) (2分)  0.8(或1.24) (3分)

解析

练习册系列答案
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氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

反应体系中各组分的部分性质见下表:

气体

氮气

氢气

氨

熔点/℃

-210.01

-252.77

-77.74

沸点/℃

-195.79

-259.23

-33.42

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程,即反应后通过把混合气体的温度降低到____________,使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式:K=____________。

(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环”的生产措施的理由:___________________________________________________。

(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到平衡

C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大

(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。

         

                  甲                                                 乙

2012年冬天,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中,SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO2含量,有三位同学分别采用了以下三种测定方法。

I.氧化还原法:甲同学根据化学反应原理SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI设计了如下图所示的装置进行实验:

(1)该实验需80ml浓度为5×10-4mol/L的碘

溶液,甲同学应选择  ml的容量瓶进行配制。

(2)广口瓶中使用多孔球泡的目的是          。

(3)在甲同学所配碘溶液浓度准确,并且量取药品及 实验过程中各种读数均无错误的情况下,利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低,请分析其中可能的原因(至少写两种原因)

                                                     

II.重量法:乙同学拟用实验室常用仪器组成简易装置测定空气中的SO2含量。实验操作过下:

按如下实验装置图安装好仪器,在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液,用规格为20ml的针筒抽气100次,使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收(SO2+H2O2=H2SO4)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀(H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl),经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量,得白色固体0.18mg。

(4)取样处空气中SO2含量为     mg/L(精确到0.001)。

(5)现查阅资料知,常温下BaSO3的Ksp为5.48×10-7,饱和亚硫酸溶液中c(SO32-)=6.3×10-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H2O2吸收SO2,直接用0.lmol/L BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀,你认为这样做      (填“正确”或“不正确”),请利用以上数据简述理由      。

III.仪器法:丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量,这种监测仪是利用电化学原理,根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的。该电池总的化学反应原理为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。

(6)请写出该电池负极的电极反应式:            。

 

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