题目内容

某课外活动小组同学用图一装置进行实验，试回答下列问题．

（1）①若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式
 
．
②若要在铁片表面上镀一薄层银，则应该用
 
作阳极．
（2）芒硝（化学式为Na2SO4?10H2O），无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物．该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法．用如图二所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率来看都更加符合绿色化学理念．
①制得的氢氧化钠溶液从出口
 
（选填“A”、“B”、“C”、“D”）导出．
②若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为
 
．
考点：原电池和电解池的工作原理
专题：电化学专题
分析：（1）①若开始时开关K与b连接，为电解饱和食盐水装置；
②电镀时镀层金属作阳极；
（2）①阴极上氢离子放电，则NaOH在阴极生成；
②氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子．
解答： 解：（1）①开始时开关K与b连接形成的是电解池，石墨做阳极，铁做正极，反应是电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为：
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑
故答案为：2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑；
②电镀时镀层金属作阳极，若要在铁片表面上镀一薄层银，则应该用Ag作阳极；
故答案为：Ag；
（2）①阴极上氢离子放电，则NaOH在阴极生成，由图可知，D在阴极附近，制得的氢氧化钠溶液从D出口导出，故答案为：D；
②氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子，负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O；
故答案为：H2-2e-+2OH-═2H2O．
点评：本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，注意装置的判断及燃料原电池电极反应式和电解反应的书写，理解电解质溶液的酸碱性确定生成的离子或物质，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
A、0.1 mol Cl2全部溶于水后转移电子的数目为0.1NA
B、常温常压下，28 g C2H4、C3H6的混合气体中含有碳原子的数目为2NA
C、标准状况下，2.24 L三氯甲烷中含有碳氯共价健的数目为0.3NA
D、用含有少量锌、铁、银等杂质的粗铜作阳极电解精炼，当阴极析出64 g金属时阳极失去的电子数小于2NA
下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A、在0.1mol?L-1 NaHCO3溶液中：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（H2CO3）
B、在0.1mol?L-1 Na2CO3溶液中：c（OH- ）-c（H+ ）=c（HCO3-）+c（H2CO3）
C、向0.2mol?L-1 NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol?L-1 NaOH溶液：c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
D、常温下，CH3COONa和CH3COOH混合溶液pH=7：c（Na+ ）=c（CH3COO- ）＞c（CH3COOH）＞c（H+ ）=c（OH-）
已知反应：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）在427°C时的平衡常数是9.4．如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol?L-1，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率．
2013年9月，中国华北华中地区发生了严重的雾霆天气，北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染，属于重度污染．汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的C02等都是雾履形成的原因．
（1）汽车尾气净化的主要原理为；2N0（g）+2C0（g）
催化剂
N2（g）+2C02（g）△H＜0，在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO在t1时刻达到平衡状态．
①能判断该反应达到平衡状态的标志是
 
．
A．在单位时问内生成1mol CO2的同时消耗了1mol CO
B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变
D：混合气体的压强不再变化
②在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态，之后不再改变条件．请在右图中补充画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线：
 

③若要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施有
 
、
 
．（写出2个）
（2）改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反C（s）+H2O（g）?CO（g）+h2（g）△H=+131.3kJ?mol-1
①该反应在
 
下能自发进行（填“高温”或“低温，’）．
②煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2C03溶液吸收，该反应的离子方程式为
 
．（已知：H2S：Km1=9.1×10-8；Km2=1.1×10-12．H2CO3：Km1=4.3×10-7；Km2=5.6×10-11）
（3）已知反应：CO（g）+H20（g）?CO2（g）+H2（g），现将不同量的CO（g）和H20（g）分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：
实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1条件下平衡常数K=
 
（保留小数点后二位）．
②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是
 
．
③该反应的△H
 
0（填“＜”或“＞”）；若在900℃时，另做一组实验，在此容器中加人10mol C0，5mol H20，2mol C02，5mol H2，则此时V图
 
V逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．

（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+CO（g）
 催化剂 
.
 
2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图1所示．据此判断：
①该反应是
 
反应（填“放热”、“吸热”）．
②在T2温度下，0～2s内的平均反应速率v（N2）=
 
．
③若该反应在恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是
 
（填代号）．

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染．
例如：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-867kJ/mol
2NO2（g）?N2O4（g）△H2=-56.9kJ/mol
写出CH4（g）催化还原N2O4（g）生成N2（g）和H2O（g）的热化学方程式
 
．
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．如图2是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图．催化剂b表面发生的电极反应式为
 
．
③常温下，0.1mol/L的HCOONa溶液pH为10，则HCOONa的水解常数Kh=
 

④Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为
 

向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液PH
 
（填“增大”“减小”或“不变”）．Na2S溶液长期放置有硫析出，原因是
 
（用离子方程式表示）
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．
（1）W原子的核外电子排布式为
 
．
（2）均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其中盐的化学式为
 
，推测盐中阴离子的空间构型为
 
，其中心原子杂化方式为
 
．
（3）Z、W两种元素电负性的大小关系为
 
；Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为
 
．
（4）CO的结构可表示为CO，元素Y的单质Y2的结构也可表示为YY．如表是两者的键能数据（单位：kJ?mol-1）：
A-B A═B A≡B
CO 357.7 798.9 1071.9
Y2 154.8 418.4 941.7
①结合数据说明CO比Y2活泼的原因：
 
．
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子，其结构如图所示，请结合上表数据分析，下列说法中，正确的是
 
．
A．Y4为一种新型化合物
B．Y4与Y2互为同素异形体
C．Y4的沸点比P4（白磷）高
D.1mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量．
现有下列6种物质：a．纯碱、b．盐酸、c．稀硫酸、d．烧碱、e．二氧化碳、f．氢氧化铁、
利用上面提供的7种物质，按下列要求写出反应的化学方程式：
①无氧酸与钠盐：
 
．
②酸性氧化物与足量可溶性碱：
 
．
③含氧酸与不溶性碱：
 
．
关于如图装置的叙述，正确的是（　　）
A、铝是负极，铝片上析出无色气体
B、溶液中两电极间产生白色沉淀
C、溶液中先产生白色沉淀，最后沉淀溶解
D、石墨是正极，石墨棒上析出黄绿色气体

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