题目内容
16.用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图所示.下列有关说法错误的是| A. | 阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑ | B. | 通电后阴极区附近溶液pH会增大 | ||
| C. | K+通过交换膜从阴极区移向阳极区 | D. | 纯净的KOH溶液从b出口导出 |
分析 用阳离子交换膜电解法除去工业品氢氧化钾溶液中的杂质含氧酸根,相当于电解水,故电解时,阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极:4H++4e-=2H2↑,其中阴极区H+放电,H+浓度减小,使水的电离平衡向右移动促进水的电离,OH-浓度增大.在阴极和阳极之间有阳离子交换膜,只允许阳离子K+和H+通过,这样就在阴极区聚集大量的K+和OH-,从而产生纯的氢氧化钾溶液.
解答 解:A.电解除杂过程相当于电解水,阳极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑,故A正确;
B.电解时,阴极电极反应式为:4H++4e-=2H2↑,氢离子浓度减小,溶液的pH增大,故B正确;
C.用氯化钾制备氢氧化钾时,阴极上氢离子放电,阳极上氯离子放电,K+通过交换膜从阳极区移向阴极区,故C错误;
D.在b电极附近产生氢氧根离子,钾离子向b电极移动,所以除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口b导出,故D正确;
故选C.
点评 本题考查了电解原理,明确离子放电顺序是解本题关键,再结合离子移动方向确定产物,题目难度不大.
练习册系列答案
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6.在NH4Cl溶液中,下列关系式正确的是( )
| A. | c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) | B. | c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) | ||
| C. | c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) | D. | c(NH4+)=c(Cl-)>c (H+)>c(OH-) |
7.下列叙述错误的是( )
| A. | 在加热搅拌条件下加入MgO,可除去MgCl2溶液中的Fe3+ | |
| B. | pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍 | |
| C. | 25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,c(Mg2+)一样大(已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11) | |
| D. | 常温下,CH3COONa和CH3COOH的混合溶液中(pH=7):c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-) |
4.在无色、酸性溶液中,能大量共存的是( )
| A. | Ba2+、OH-、NO${\;}_{3}^{-}$、Na+ | B. | K+、Cu2+、SO42-、Cl- | ||
| C. | Na+、K+、HCO3-、SO42- | D. | Mg2+、SO42-、Na+、NO3- |
11.
常温下,向20mL 0.2mol/L H2A溶液中滴加0.2mol/L NaOH溶液,含A元素的有关微粒物质的量变化如图所示.根据图示判断,下列说法正确的是( )
| A. | H2A在水中的电离方程式是:H2A=H++HA-;HA-═H++A2- | |
| B. | 当V(NaOH)=20mL时,溶液中各粒子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-) | |
| C. | 当V(NaOH)=30mL时,溶液中存在以下关系:2c(H+)+c(HA-)+2c(H2A)═c(A2-)+2 c(OH-) | |
| D. | 等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水大 |
1.工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林(乙酰水杨酸).
【反应原理】

【物质性质】
【实验流程】
(1)物质制备:向125mL的锥形瓶中依次加入4g水杨酸、10mL乙酸酐(密度为1.08g/mL)、0.5mL浓硫酸,振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解,在85℃~90℃条件下,用热水浴加热5~10min.
①加入水杨酸、乙酸酐后,需缓慢滴加浓硫酸,否则产率会大大降低,其原因是水杨酸属于酚类物质,会被浓H2SO4氧化.
②控制反应温度85℃~90℃的原因既保证有较高的反应速率又减少了物质的挥发.
(2)产品结晶:取出锥形瓶,加入50mL蒸馏水冷却.待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,再洗涤晶体,抽干.简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体?向布氏漏斗中加入冰水至浸没所有晶体,重复2~3次.
(3)产品提纯:将粗产品转移至150mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止.进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6g.
①试剂X为饱和碳酸钠溶液.
②实验中乙酰水杨酸的产率为69%(已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180).
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色,其可能的原因是产品中仍然可能含有水杨酸.
【反应原理】
【物质性质】
| 试剂 | 沸点(℃) | 溶解度 | 化学性质 |
| 水杨酸 | 211 | 微溶于冷水,易溶于热水 | |
| 乙酸酐 | 139 | 在水中逐渐分解 | |
| 乙酰水杨酸 | 微溶于水 | 与碳酸钠反应生成水溶性盐 |
(1)物质制备:向125mL的锥形瓶中依次加入4g水杨酸、10mL乙酸酐(密度为1.08g/mL)、0.5mL浓硫酸,振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解,在85℃~90℃条件下,用热水浴加热5~10min.
①加入水杨酸、乙酸酐后,需缓慢滴加浓硫酸,否则产率会大大降低,其原因是水杨酸属于酚类物质,会被浓H2SO4氧化.
②控制反应温度85℃~90℃的原因既保证有较高的反应速率又减少了物质的挥发.
(2)产品结晶:取出锥形瓶,加入50mL蒸馏水冷却.待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,再洗涤晶体,抽干.简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体?向布氏漏斗中加入冰水至浸没所有晶体,重复2~3次.
(3)产品提纯:将粗产品转移至150mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止.进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6g.
①试剂X为饱和碳酸钠溶液.
②实验中乙酰水杨酸的产率为69%(已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180).
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色,其可能的原因是产品中仍然可能含有水杨酸.
8.常温下,将pH为4的硫酸溶液稀释10000倍,稀释后溶液中c(SO42-):c(H+)约是( )
| A. | 1:20 | B. | 1:2 | C. | 1:10 | D. | 10:1 |