题目内容

4．甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒（如图1）．请回答下列问题：

（1）若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是：甲池中的C棒；乙池中的Fe棒．
②在乙池中阳极的电极反应是4OH--4e-═2H2O+O2↑．
（2）若两池中均盛放饱和NaCl溶液．
①写出乙池中总反应的离子方程式：
2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-．
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去．这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化．若反应的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5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3．
（3）如图2为相互串联的甲、乙两个电解池（电极都是惰性电极），请回答：
①写出甲电解池中的电解反应方程式：2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4．
②若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为4.48L；若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为1mol•L-1．

分析 （1）甲池属于原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应；乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，阳极上氢氧根离子失电子；
（2）①若电解质溶液为氯化钠溶液，则乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子，阴极氢离子得电子；
②根据得失电子数相等确定生成物，再根据反应物和生成物写出反应方程式；
（3）①惰性电极电解硫酸铜溶液生成Cu、氧气和硫酸；
②串联电路中转移电子相等，根据转移电子相等进行计算．

解答 解：（1）①甲装置是原电池，铁易失电子作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，生成红色的铜，乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜，
故答案为：C；Fe；
②乙池属于电解池，根据电子流向知，C电极为阳极，铁电极为阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应生成红色的铜，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气和水，其电极反应式为：4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
（2）①若电解质溶液为氯化钠溶液，则乙中为电解氯化钠溶液，阳极氯离子失电子，阴极氢离子得电子，则总反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；故答案为：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑；
②过量的Cl2将生成的I2又氧化，氯气被还原生成氯离子，1mol氯气被还原得到2mol电子，若反应的Cl2和I2物质的量之比为5：1，且生成两种酸，根据得失电子数相等知，含碘的酸中碘的化合价是+5价，所以含碘的酸是碘酸，故氯气和碘、水反应生成盐酸和碘酸，反应方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl；
（3）①惰性电极电解硫酸铜溶液生成Cu、氧气和硫酸，其电解方程式为：2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4，
故答案为：2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4；
②串联电路中转移电子相等，若甲槽阴极增重12.8g，则阴极上得到电子的物质的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$×2=0.4mol，乙槽中阴极上氢离子放电生成氢气，根据转移电子相等得，则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积=$\frac{0.4mol}{2}$×22.4L/mol=4.48L；由电解方程式2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑可知生成NaOH为0.4mol，其浓度为$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol/L；
故答案为：4.48L；1mol•L-1．

点评 本题综合考查电化学知识，题目侧重于原电池和电解池的原理的考查，注意把握电极反应式的书写为解答该题的关键，题目难度不大，注意转移电子数守恒在计算中的应用．

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C．阳极上发生电极反应：H2O-e-=•OH+H+，
D．消耗1molO2，可以产生4mol•OH
15．下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～=⑩中元素，用规范的化学语言回答以下问题：
     主族
周期		IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0
二①②
三③④⑤⑥⑦⑧
四⑨⑩
（1）在这些元素中，还原性最强的元素是钾（填名称），最活泼的非金属元素是F（填元素符号），⑦的原子结构示意图为；
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（3）在③～⑦元素中，原子半径最大的是Na（用元素符号表示），②、③简单离子的半径大小关系是F-＞Na+（用离子符号表示）；
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12．2015年，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾新疗法而荣获诺贝尔奖．青蒿素可由香茅醛经过一系列反应合成（如图）．下列说法正确的是（　　）
A．青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有机溶剂中
B．向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，证明香茅醛中含有碳碳双键
C．香茅醛与青蒿素均能发生氧化、取代、加成、聚合反应
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A．以上反应均可发生B．只有⑦不能发生
C．只有⑥不能发生D．只有②不能发生
16．几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表．分析判断下列说法正确的是（　　）
元素代号ABDEGHIJ
化合价-1-2+4、-4-1+5、-3+3+2+1
原子半径/nm0.0710.0740.0770.0990.1100.1430.1600.186
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