题目内容
【题目】为探究原电池和电解池的工作原理，某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。
（1）甲装置中，a电极的反应式为_______________________________________。
（2）乙装置中，阴极区产物为________和_______。
（3）丙装置是一种家用环保型消毒液发生器。外接电源a为_______（填“正”或“负”）极，该装置内，发生的电解方程式为___________________________________、生成消毒液的方程式为________________________________________________________。
（4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为___________（不考虑气体的溶解）。
（5）某工厂采用电解法处理含Cr2O72-的废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽内盛放含铬废水，Cr2O72-被还原成为Cr3+，Cr3+在阴极区生成Cr(OH)3沉淀除去，工作原理如图:
①写出电解时阳极的电极反应式:______________________________________。
②写出Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式：____________________________________。
【答案】H2-2e–+2OH–=2H2O 氢氧化钠 氢气 负 2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3∶4 Fe -2e–= Fe2+ Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【解析】
分析题中甲乙丙装置图可知：
甲装置为氢氧燃料电池，氢气被氧化作负极，氧气被还原作正极；乙装置为电解池，与正极相连的一极为阳极，发生氧化反应，与负极相连的为阴极，发生还原反应；丙装置为电解池，电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，产生氯气，阴极发生还原反应，产生氢气和氢氧根，消毒液的主要成分为次氯酸钠，Cl2和OH–反应生成ClO–，故丙装置的下端为阳极，产生氯气，由此可知b极为电源正极，a极为电源负极。
（5）分析题中装置图，在电解池的B极产生H2，说明B极发生还原反应，则B极为阴极，H+放电，导致阴极区pH增大，A极为阳极，发生氧化反应，则铁被氧化生成Fe2+，继而将Cr2O72–还原成为Cr3+，Cr3+通过隔膜迁移至阴极区，与OH–形成Cr(OH)3沉淀而除去。
（1）甲装置为氢氧燃料电池，a电极通入氢气为负极，电解质溶液为KOH溶液，所以电极反应式为：H2-2e–+2OH–=2H2O；答案为：H2-2e–+2OH–=2H2O；
（2）乙装置为电解池，电解饱和食盐水，根据电解池原理，阳离子移向阴极，在阴极发生还原反应，所以阴极区的产物为NaOH和H2；答案为：氢氧化钠；氢气；
（3）根据分析可知该装置中发生电解饱和食盐水的反应，同时阳极产生的氯气和阴极产物发生反应生成次氯酸钠，故丙装置下端为阳极，上端为阴极，即a电极为电源负极。该装置内发生反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；
（4）若甲装置作为乙装置的电源，一段时间后，甲装置中总反应为：2H2+O2=2H2O，乙装置中总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；若电极转移的电子数相等，假设都是4mol，则甲池中消耗气体：
，乙池中产生气体：
，则一段时间后，甲中消耗气体与乙中产生气体的物质的量之比为3:4；答案为：3:4；
（5）由分析可知，A极为阳极，B极为阴极。则：
①阳极发生氧化反应，电极反应式为：Fe-2e–=Fe2+；答案为：Fe-2e–=Fe2+；
②根据分析可知反应过程中Fe2+将Cr2O72–还原为Cr3+，反应方程式为：Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；答案为：Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
全能测控一本好卷系列答案
【题目】X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下表：
元素 | 相关信息 |
X | 原子核外有6种不同运动状态的电子 |
Y | 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 |
Z | 原子半径在同周期元素中最大 |
M | 逐级电离能(kJ/mol)依次为 578、1 817、2 745、11 575、14 830、18 376 |
Q | 基态原子的最外层p轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反 |
R | 基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子 |
请用化学用语填空：
(1)请写出Q元素基态原子的外围电子排布图：_______。
(2)X、Y、Z、M四种元素的原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。
(3)R元素可形成R2＋和R3＋，其中较稳定的是R3＋，原因是__________。
(4)写出Z元素的原子核外电子排布式_________。
(5)Q元素原子的未成对电子个数是________ 个。
【题目】乙酰水杨酸（阿司匹林）是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：
+（CH3CO）2O（醋酸酐）
+CH3COOH
水杨酸 | 醋酸酐 | 乙酰水杨酸 | |
熔点/℃ | 157～159 | 72～ 74 | 135～138 |
相对密度/（g · cm3） | 1.44 | 1.10 | 1.35 |
相对分子质量 | 138 | 102 | 180 |
实验过程：在100 mL锥形瓶中加入水杨酸6.9 g及醋酸酐10 mL，充分摇动使固体完全溶解。缓慢滴加0.5 mL浓硫酸后加热，维持瓶内温度在70 ℃左右， 充分反应。稍冷后进行如下操作：
①在不断搅拌下将反应后的混合物倒入100 mL冷水中，析出固体，过滤。
②所得结晶粗品加入50 mL饱和碳酸氢钠溶液，溶解、过滤。
③滤液用浓盐酸酸化后冷却、过滤得固体。
④固体经纯化得白色的乙酰水杨酸晶体5.4 g。回答下列问题：
（1）该合成反应中应采用_____加热。（填标号）
A 热水浴 B 酒精灯 C 煤气灯 D 电炉
（2）下列玻璃仪器中，①中需使用的有_____（填标号）。
（3）①中需使用冷水，目的是_____。
（4）②中饱和碳酸氢钠的作用是_____，以便过滤除去难溶杂质。
（5）④采用的纯化方法为_____。
（6）本实验的产率是_____%。