题目内容
【题目】某课外活动小组的同学在学习了电化学相关知识后,用如图装置进行实验,请回答下列问题:
![]()
(1)实验一:将开关K与a连接,则乙为________极,电极反应式为____________________。
(2)实验二:开关K与b连接,则乙________极,总反应的离子方程式为_____________________。
(3)对于实验二,下列说法正确的是________(填字母编号)。
A.溶液中Na+向甲极移动
B.从甲极处逸出的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
C.反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D.相同条件下,电解一段时间后,甲电极和乙电极上收集到的气体体积一定相等
(4)该研究小组的同学在进行实验二结束的溶液中滴加酚酞溶液,发现________(填“甲”或“乙”)极附近变红。若标准状况下乙电极产生22.4mL气体,剩余溶液体积为200mL,则该溶液的pH为_____。
【答案】负 Fe -2e- = Fe2+ 阴 2Cl- + 2H2O
Cl2↑+ H2↑+ 2OH- B 乙 12
【解析】
(1)若开始时开关K与a连接,则形成原电池反应,为铁的吸氧腐蚀;
(2)若开始时开关K与b连接,形成电解池装置,石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,铁为阴极,发生还原反应生成氢气和氢氧化钠;
(3)A.溶液中Na+向阴极移动;
B.石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl2e=Cl2↑,氯气能使湿润的KI淀粉试纸变蓝;
C.由总的反应2Cl+2H2O=2OH+H2↑+Cl2↑,可知反应一段时间后加适量HCl可恢复到电解前电解质的浓度;
D.只有氯化钠足量,反应一段时间后,甲电极和乙电极上收集到的气体体积相等;
(4)若开始时开关K与b连接,形成电解池装置,铁为阴极,发生还原反应生成氢气和氢氧化钠,滴加酚酞溶液后溶液颜色会变红,根据产生氢气的量计算溶液中的OH-的浓度,进而算出溶液的pH。
(1)开始时开关K与a连接,是原电池,铁为负极,发生氧化反应,失去电子生成亚铁离子,电极方程式为Fe2e=Fe2+,故答案为:负;Fe2e=Fe2+;
(2)若开始时开关K与b连接,形成电解池装置,石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl2e=Cl2↑;铁为阴极发生还原反应,受到保护,这种保护方式为外加电流的阴极保护法,电极反应式为2H++2e=H2↑;总的离子反应的方程式为:2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;故答案为:2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;
(3)A.溶液中Na+向阴极移动,所以向乙极移动,故A错误;
B.石墨为阳极,发生氧化反应生成氯气,电极反应式为2Cl2e=Cl2↑,氯气能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,所以从甲极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,故B正确;
C.由总的反应2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-,可知如果阴极持续是氯离子放电,反应一段时间后通入适量HCl气体可恢复到电解前电解质的浓度,故C错误;
D.只有氯化钠足量,反应一段时间后,甲电极和乙电极上收集到的气体体积相等,故D错误;
故答案为:B;
(4)若开始时开关K与b连接,形成电解池装置,铁为阴极,发生还原反应生成氢气和氢氧化钠,滴加酚酞溶液后溶液颜色会变红,产生22.4mLH2,物质的量为
=0.001mol,根据2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-可知溶液中的n(OH-)=0.002mol,c(OH-)=
=0.01mol/L,根据c(OH-)
c(H+)=10-14得c(H+)=10-12mol/L,溶液的pH=12;故答案为:乙;12。
【题目】请按要求回答下列问题:
(1)25 ℃时,向纯水中加入少量碳酸钠固体,得到pH为11的溶液,其水解的离子方程式为_____________,由水电离出的c(OH-)=________mol·L-1。
(2)电离常数是衡量弱电解质电离程度强弱的物理量。已知:
化学式 | 电离常数(25 ℃) |
HCN | K=4.9×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11 |
①25 ℃时,有等pH的a.NaCN溶液、b.Na2CO3溶液和c.CH3COONa溶液,三溶液的浓度由大到小的顺序为___________________________。(用a b c表示)
②向NaCN溶液中通入少量的CO2,发生反应的化学方程式为_________。
(3)室温时,向100mL 0.1mol/L NH4HSO4溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液,得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示:
![]()
试分析图中a、b、c、d四个点,水的电离程度最大的是________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_____________________________。
【题目】[实验化学]
3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
![]()
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 密度(20℃) / g·cm-3 | 溶解性 |
甲醇 | 64. 7 |
| 0. 7915 | 易溶于水 |
乙醚 | 34. 5 |
| 0. 7138 | 微溶于水 |
3,5-二甲氧基苯酚 |
| 33 ~36 |
| 易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 |
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是的_________。
②萃取用到的分液漏斗使用前需_______并洗净,分液时有机层在分液漏斗的_____填(“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是______________;用饱和食盐水洗涤的目的是______________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是_____(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b..重结晶 c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸,减压过滤完成后应先_______,再______。