题目内容

如图所示的装置：
该装置中离子交换膜只允许
阴离子（或SO42-）
阴离子（或SO42-）
离子通过．反应一段时间后，向烧杯中加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢复到反应前的CuSO4溶液的浓度和pH．则反应过程中消耗锌的质量为
13
13
g，烧杯左侧碳棒上析出物质的量为
0.1
0.1
mol．在此过程中烧杯中右侧电极上发生的电极反应方程式为：
Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑
Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑
．
分析：由图可知，该装置左端为原电池，电解硫酸铜溶液，Zn为负极，离子交换膜只允许阴离子通过；烧杯中发生2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4，若通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度，则电解硫酸铜之后发生水的电解，以此来解答．
解答：解：该装置左端为原电池，Zn为负极，Cu为正极，正极上氢离子放电，则为使溶液不显电性，硫酸根离子通过离子交换膜移动到负极；
烧杯中溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol的Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度，
发生2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑，
即烧杯中右侧电极上发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑，由Cu（OH）2
  △  
.
 
CuO+H2O，
则转移的电子为（0.1mol×2+0.1mol×2）=0.4mol，
则原电池中Zn-2e-=Zn2+，则消耗的Zn为
0.4mol
2
×65g/mol=13g，
电解池中左侧碳棒上4OH--4e-=2H2O+O2↑，则析出氧气的物质的量为
0.4mol
4
=0.1mol，
故答案为：阴离子（或SO42-）；13；0.1；Cu2++2e-=Cu和2H++2e-=H2↑．
点评：本题考查原电池及电解池，明确加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢复原样来确定反应中转移的电子时解答的关键，并熟悉发生的电极反应来解答，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
精英家教网已知外电路中，电子由铜流向a极．有关如图所示的装置分析合理的一项是（　　）
Cl2和SO2是中学化学中常见的气体．
（1）某活动小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质．
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①从左端通入SO2时和通入Cl2时，装置A中观察到的现象是否相同
 
？（填“相同”或“不同”之一）．
②装置E中盛放的物质可以为
 
；若装置D装的是铁粉，通入Cl2与铁粉充分反应时现象为
 
．
③若装置B中装有10.0mL 1.0mol?L-1的碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了0.1mol电子．该反应的化学方程式为
 
．
④若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比4：3，当Cl2与含X的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生，且沉淀加盐酸不溶解．写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式
 
（离子方程式不必配平）．
（2）为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置．
①气体发生装置A产生的气体是
 
；若Cl2和SO2在装置D中恰好完全反应，写出反应的离子方程式
 
．
②实验室制备SO2和Cl2通常采用下列反应：
Na2SO3+H2SO4（浓）      Na2SO4+H2O+SO2↑；
MnO2+4HCl（浓）     MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此，下列所给仪器装置中能够制备并收集干燥、纯净Cl2的装置为
 
（填下列各项序号）．
③设计实验验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量．（简要说明实验步骤、现象和结论）
 
．仪器自选；可供选择试剂：①氯化铁溶液  ②氯化亚铁溶液  ③硫氰化钾溶液  ④品红溶液  ⑤酸性高锰酸钾溶液．
某同学用如图所示的装置来制取和探究气体（H2、O2、Cl2、SO2、NO2）的性质．
精英家教网（1）装药品前，应先进行的操作
 

（2）如果用该装置制取H2、O2，可选用的试剂组合是
 
（填序号）．
H2 O2
① Zn、稀盐酸 KClO3、MnO2
② Zn、稀硫酸 H2O2溶液、MnO2
③ Zn、稀硝酸 KMnO4
（3）五种气体中，可同时采用如图所示两种收集装置收集的气体是
 
．
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（4）两同学分别利用该装置制取并探究气体性质．同学甲利用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2，同学乙用高锰酸钾和盐酸制取氯气．请回答：
①写出亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2的化学方程式：
 
．
②若溶液A为溴水，通入SO2后现象是
 
；若溶液A为溴化钠溶液，通入氯气时反应的离子方程式为
 
．实验证明Br2、SO2和Cl2氧化性由大到小的顺序为
 
．
③两同学想比较Cl2和SO2漂白速率的快慢，A溶液选取的是相同量的品红溶液．同时制取气体Cl2和SO2，观察品红溶液褪色的时间，比较褪色的快慢，该方法存在的缺陷为
 
．两同学还想比较Cl2和
SO2漂白的差异性，还需要的操作和可能观察到的现象为
 
．

（Ⅰ）溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物。
（1）写出溴乙烷在NaOH水溶液中的反应方程式：
                                                 反应类型                 。某同学取少量溴乙烷与NaOH水溶液反应后的混合溶液，向其中滴加AgNO3溶液，加热，产生少量沉淀。该同学由此得出溴乙烷与NaOH水溶液反应，生成了溴化钠，你认为是否合理，原因：                     。
（2）写出溴乙烷在NaOH乙醇溶液中的反应方程式                                 反应类型                 。反应中生成的气体可以用下图所示装置检验，现象是                                  ，水的作用是                           。除高锰酸钾酸性溶液外，还可以用                       检验生成的气体，此时还有必要将气体先通入水中吗？             （填“有”或“没有”）

（Ⅱ）下面是实验室制乙烯并检验其性质的装置图，请回答：

（1）写出圆底烧瓶中反应的方程式                                       ，
反应类型_______________；
（2）烧瓶中混合液逐渐变黑，并产生某些无机杂质气体，写出产生杂质气体的化学方程式：
                                             ；
（3）为了检验乙烯的生成，试管中应盛放           ，
现象为                                     ；
（4）洗瓶中盛放的试剂为                ，作用________________________________。  
（Ⅲ）某学习小组同学为了确定盐酸 、苯酚、碳酸的酸性强弱，设计了如图所示的装置图进行实验：

（1）锥形瓶内装某可溶性盐，写出A中反应的离子方程式：
                                            ；
（2）C中的现象为                      ，写出C中反应的化学方程式：_____________；   
（3）B中的试剂为             ，作用              。

（10分）以下是有关SO2、Cl2的性质实验。

（1）某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象是否相同？        （填“相同”或“不相同”）；若置D装的是铁粉，通入Cl2与铁粉充分反应时现象为       

                 ；若装置D中装的是五氧化二钒（催化剂）。通入SO2时，打开K通入适量O2的化学反应方程式为                  。

②若装置B中装有5.0 mL 1.0×10-3mol/L在碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了5.0×10-5mol电子，该反应的化学方程式为                  。

③E中盛有                   溶液。

（2）某同学将足量的SO2通入一支装有氧化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入加量（填字母）        ，则可以看到白色沉淀产生。

A．氨水                    B．稀盐酸                   C．稀硝酸                   D．氯化钙

（3）若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比为4∶3；当Cl2的与含X的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式                         。

 

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