题目内容

2．如图，p、q为直流电源两极，A为+2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡．试回答：
（1）p为正极，A极发生了氧化反应．
（2）左侧装置在工业上的应用电镀或粗铜精炼（写出一个即可）．
（3）C为阳极，C极的电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O．
（4）在电解过程中，测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下：
　　　时间（min）12345678910
阴极生成气体
体积（cm3）		6122029394959697989
阳极生成气体24711162126313641
体积（cm3）
仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是开始时C、D两极气体体积比为1：3，10分钟时约为1：2，说明开始时氧气溶解于溶液中．
（5）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
（6）当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g，则此金属的摩尔质量为64 g/mol．

分析 （1）接通电源，金属M沉积于B极，同时C、D产生气泡，则B为阴极，M离子在阴极放电生成金属单质，则A、C是阳极，B、D是阴极，连接阳极的是电源正极；
（2）C电极是电解池阳极，阳极上氢氧根离子放电；
（3）根据电解原理在工业上的应用知识来回答；
（4）根据氢气和氧气的溶解性和溶解度等方面进行分析；
（5）根据发生电解的物质分析；
（6）根据金属和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）接通电源，金属M沉积于B极，同时C、D产生气泡，则B为阴极，M离子在阴极放电生成金属单质，则A、C是阳极，B、D是阴极，所以p是正极，A电极上失电子发生氧化反应，
故答案为：正；氧化；
（2）左侧装置属于电解原理，在工业上的应用：电镀或粗铜精炼，故答案为：电镀或粗铜精炼；
（3）C是阳极，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，
故答案为：阳；4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（4）氢气和氧气都难溶于水，但是氧气更易溶于水；所以1～6分钟内氧气比氢气溶解的快而多，从而导致阴、阳两极生成的气体体积之比大于2：1；
故答案为：开始时C、D两极气体体积比为1：3，10分钟时约为1：2，说明开始时氧气溶解于溶液中；
（5）电解硫酸溶液实际上电解的是水，电解一段时间后，A，B电极附近溶液的pH不变，故答案为：不变；
（6）设其摩尔质量为M，电解时，B电极上的电极反应式为X 2++2e-=X，则
X2++2e-=X
   2mol 1mol
0.004mol $\frac{0.128g}{M}$，M=$\frac{0.128g×2mol}{0.004mol×1mol}$=64g/mol，
故答案为：64g/mol

点评 本题考查电解原理，明确惰性电极电解时离子的放电顺序及发生的电极反应是解答本题的关键，题目难度中等，注意电子守恒的应用．

练习册系列答案
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12．某校化学研究性学习小组为探究金属钠能否与二氧化碳气体反应设计了如下实验：将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，结果发现钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上黏附着白色物质．为确定白色产物，该小组同学进一步展开探究．
Ⅰ、通过分析，对白色产物成分的可能情况提出了如下几种假设：
假设1：白色产物为Na2O
假设2：白色产物为Na2CO3
假设3：白色产物为Na2O和Na2CO3混合物
Ⅱ、为验证假设3正确，该小组同学设计了如下实验，请你帮他们完成下表内容．
限选试剂：蒸馏水、2mol/L H2SO4、BaCl2溶液、澄清石灰水、酚酞试剂、稀盐酸等；实验仪器任选．
实验步骤预期现象及结论
Ⅲ、思考与交流：
①若假设2正确，则金属钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：4Na+3CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Na2CO3+C．
②有同学认为如果CO2足量则不会生成黑色物质，且白色产物成分也可以确定．此时的化学方程式为：2Na+2CO2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Na2CO3+CO．
13．以苯甲醛为原料合成化合物B和F的路线如下：

已知以下信息：
①
②化合物E的名称为对甲基苯酚
③（R、Rˊ代表烃基）
④甲醛的4个原子处于同一平面上
⑤化合物B的分子式为C16H12O4，分子结构中有3个六元环
回答下列问题：
（1）苯甲醛中最多有14个原子共平面，由苯甲醛生成A的反应类型是加成反应．
（2）化学物B的结构简式为，化合物C中的含氧官能团的名称是羧基．
（3）化合物F与足量氢氧化钠反应的化学方程式为．
（4）苯甲醛的同系物G比苯甲醛相对分子质量大28，G的同分异构体中能同时满足如下条件：①遇氯化铁溶液显紫色；②除苯环外，不含其他环状结构，共有16 种（不考虑立体异构）．G的一个同分异构体发生银镜反应，苯环上取代基互不相邻，核磁共振氢谱为四组峰，且峰面积比为1：2：6：1，写出G的这种同分异构体的结构
简式．
（5）写出以乙醛为原料合成丙炔酸（CH≡C-COOH）的路线（其它试剂任选）．
（合成路线常用的表示方式为：反A$→_{反应条件}^{反应试剂}$B…$→_{反应条件}^{反应试剂}$目标产物）
10．两个化学兴趣小组进行了以下探究活动：
第一组：为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，
（1）称取铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+．若要确认其中是否含有Fe2+，应选择加入的试剂为d（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水  b．铁粉和KSCN溶液   c．浓氨水   d．酸性KMnO4溶液
②乙同学取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体4.66g．据此推知气体Y 中SO2的体积分数为66.7%．
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．

（2）写出产生CO2的化学方程式C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
（3）装置A中试剂的作用是除去混合气体中的SO2，反应的离子方程式5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+．
（4）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是E中固体由黑变红和F中固体由白变蓝．
（5）简述确认气体Y中含有CO2的实验现象B中品红溶液不褪色，C中石灰水变浑浊．
第二组：拟用下列装置定量分析空气中SO2的含量：
注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置
（6）KMnO4溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是增大接触面积，有利于SO2的充分吸收．
（7）该实验中已经知道的数据有气体流速a L/min、酸性KMnO4溶液的体积b L，其浓度为c mol/L．若从气体通入到紫色恰好褪去，用时5分钟．则此次取样处的空气中二氧化硫含量为$\frac{32bc}{a}$g/L．
17．常温下，某水溶液M中存在的离子有：Na+、A2-、HA-、H+、OH-，存在的分子有H2O、H2A．根据题意回答下列问题．
（1）写出酸H2A的电离方程式H2A?H++HA-HA-?H++A2-．
（2）若溶液M由10mL 2mol•L-1 NaHA溶液与10mL 2mol•L-1 NaOH溶液等体积混合而得，则溶液M的pH＞7（填“＞”、“＜”或“=”），溶液中离子浓度由大到小顺序为c（Na+）＞c（A2-）＞c（OH-）＞c（HA-）＞c（H+）．已知KSP（BaA）=1.8×10-10，向该混合溶液中加入10mL 1mol•L-1 BaCl2溶液，混合后溶液中的Ba2+浓度为5.4×10-10mol•L-1．
（3）若溶液M由下列三种情况：①0.01mol•L-1的H2A溶液　②0.01mol•L-1的NaHA溶液　③0.02mol•L-1的HCl与0.04mol•L-1的NaHA溶液等体积混合液，则三种情况的溶液中H2A分子浓度最大的为③；pH由大到小的顺序为②＞③＞①．
（4）若溶液M由pH=3的H2A溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得，混合溶液中c（H+）/c（OH-）=104，V1与V2的大小关系为均有可能（填“大于”、“等于”、“小于”或“均有可能”）．
7．下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是（　　）
A．Si、P、S、Cl元素的单质与氢气化合越来越容易
B．非金属元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性也一定越强
C．元素原子最外层电子数越多，元素金属性越强
D．F-、O2-、Mg2+、Na+离子半径逐渐减小
14．表示下列操作的离子方程式正确的是（　　）
A．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl-+2H+═H2↑+Cl2↑
B．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：CH3CHO+2Ag（NH3）2++2OH-→CH3COO-+NH4++3NH3+2Aɡ↓+H2O
C．向沸水中滴加FeCl3溶液制备胶体：Fe3++3H2O═Fe（OH）3↓+3H+
D．将Cl2溶于水中：Cl2+H2O═Cl-+2H++ClO-
11．下列图象表达正确的是（　　）
A．图1表示浓硫酸的稀释
B．图2表示过量的盐酸与等量的锌粉反应
C．图3表示氢气与氧气反应中的能量变化
D．图4表示微粒电子数
12．下列有关物质的区分方法不正确的是（　　）
A．用丁达尔效应区分淀粉溶液和食盐水
B．用品红溶液区分SO2与CO2气体
C．用石蕊试液区分KOH溶液与NaOH溶液
D．用碘水区分淀粉溶液与蛋白质溶液

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