题目内容

18．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极．
（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中 K2SO4溶液的质量减少了4.5g，乙中 c 电极质量增加．
据此回答问题：
①电源的N端为正极极；
②电极b上发生的电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑；
③电极b上生成的气体在标准状态下的体积：2.8L；
④电极c的质量增加是16g；
⑤电解前后丙溶液的酸碱性大小是否发生变化，简述其原因：不变，因为相当于电解水；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为电解水的反应．

分析 （1）①乙中C电极质量增加，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极；
②甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH-放电，即4OH--4e-=2H2O+O2↑；
③丙实质是电解水，电解4.5g水转移电子物质的量为0.5mol，根据关系式计算氧气的体积；
④电极c的反应是Cu2++2e-=Cu，根据转移0.5mol电子计算铜的质量；
⑤丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变；
（2）铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解．

解答 解：（1）①电解过程中，乙装置阴极上Cu2+放电生成Cu、阳极上H2O得电子生成氧气同时生成H+，乙中c电极质量增加，说明c为阴极，则d为阳极，根据电解池串联电路知，ace是阴极、bdf是阳极，连接电解池阳极的电极是电源正极，所以N连接电解池阳极，为原电池正极，故答案为：正；
②甲电解过程中，a是阴极、b是阳极，阴极上水得电子生成氢气和OH-，b电极上OH-放电生成氧气，电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
③丙实质是电解水，电解4.5g水转移电子物质的量=$\frac{4.5g}{18g/mol}$=0.5mol，b电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，根据转移电子守恒得氧气体积为$\frac{0.5mol}{4}$×22.4L/mol=2.8L，故答案为：2.8L；
④乙中c电极上析出Cu，析出铜的质量为电极质量变化，整个过程转移电子为0.5mol，根据电子转移守恒，析出n（Cu）=$\frac{0.5mol}{2}$=0.25mol，则m（Cu）=0.25mol×64g/mol=16g，故答案为：16；
⑤丙是电解水，硫酸钾是强酸强碱盐，溶液呈中性，电解过程中硫酸钾的物质的量不变、溶液体积减小，所以其溶液物质的量浓度增大，但溶液仍然呈中性，溶液酸碱性不变，故答案为：不变；因为相当于电解水；
（2）如果电解过程中铜全部析出，溶液中溶质由硫酸铜转化为硫酸，溶液中含有自由移动离子，硫酸能增大溶液导电性，所以仍然能进行电解，
故答案为：能；因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为电解水的反应．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析判断及计算能力，明确电极名称及各个电极上发生的电极反应式是解本题关键，串联电路中各个电极上转移电子数相等，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，使其发生如下反应：3X（g）+nY（g）?Z（g）+2W（g）  5min末生成0.2molW，消耗Y为0.1mol，则n的值为（　　）
A．4B．3C．2D．1
9．取PH均等于2的盐酸和醋酸分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是（　　）
A．醋酸和锌反应放出的氢气多
B．盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
C．醋酸和锌反应速率较大
D．盐酸和醋酸分别与锌反应速率一样大
6．下列反应属于吸热反应的是（　　）
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C．氢气在高温下与氧化铜的反应D．木炭在氧气中燃烧
13．X、Y、Z、M、N是元素周期表中的短周期主族元素，且原子序数依次递增．已知X的最外 层电子数是次外层电子数的3倍，X、M同主族，Y在同周期主族元素中原子半径最大．Z和N可以形成ZN2型化合物．下列有关说法正确的是（　　）
A．X 与 Y 只能形成一种化合物
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C．气态氢化物的稳定性：M＞N
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3．三氯化铬是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化．制备三氯化铬的流程如图所示：

（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr2O3难溶于水）需用蒸馏水洗涤，如何用简单方法判断其已洗涤干净？赶尽反应装置中的氧气；鼓气使反应物进入管式炉中进行反应．
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（3）用如图装置制备CrCl3时，

反应管中发生的主要反应为：Cr2O3+3CCl4═2CrCl3+3COCl2，则向三颈烧瓶中通入N2的作用：
赶尽反应装置中的氧气；鼓气使反应物进入管式炉中进行反应．
（4）样品中三氯化铬质量分数的测定：称取样品0.3000g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中．移取25.00mL于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加热至沸后加入1g Na2O2，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量2mol•L-1H2SO4至溶液呈强酸性，此时铬以Cr2O72-存在，再加入1.1g KI，加塞摇匀，充分反应后铬以Cr3+存在，于暗处静置5min后，加入1mL指示剂，用0.0250mol•L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL．（已知：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI）
①滴定实验可选用的指示剂名称为淀粉，判定终点的现象是最后一滴滴入时，蓝色恰好完全褪去，且半分钟内不恢复原色；若滴定时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，则会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果_偏低（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
②加入Na2O2后要加热煮沸，其主要原因是除去其中溶解的氧气，防止氧气将I-氧化，产生偏高的误差．
③加入KI时发生反应的离子方程式为Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O．
④样品中无水三氯化铬的质量分数为92.5%．（结果保留一位小数）
10．下列分子中键角由大到小的顺序是（　　）
①C2H2②CCl4③④H2O⑤NH3．
A．⑤④③②①B．④⑤②③①C．②⑤④③①D．①③②⑤④
7．如图是深海鱼油的结构键线式，

则其分子式是C22H32O2．
12．已知：有机氯化剂磺酰氯SO2Cl2的制法：SO2（g）+Cl2（g）?SO2Cl2（g）△H＜0
（1）SO2（g）+Cl2（g）+SCl2（g）?2SOCl2（g）△H1=akJ/mol
SO2Cl2（g）+SCl2（g）?2SOCl2（g）△H2=bkJ/mol
比较a＜b（填＜、＞、=）．
（2）反应速率v与反应物浓度的关系可用实验方法测定，v=k•cm（SO2）•cn （Cl2），k为反应速率常数．根据下述实验结果，求m=1n=1．
c（SO2）/mol•L-1c（Cl2）/mol•L-1v/mol•L-1•S-1
 1.01.01.0k
2.01.02.0k
2.04.08.0k
（3）恒温下，若在容积固定的2L密闭容器中，充入SO2、Cl2各2mol，发生可逆反应：SO2+Cl2?SO2Cl2，达到平衡时，以SO2的浓度改变表示反应速率v正、v逆与时间的关系如图，其中S表示面积，则SO2的平衡浓度为C．
A．1-S（bod）          B．S（bod）      C．1-S（aob）          D．S（aob）
（4）若在催化剂作用下，将n molSO2与n molCl2充入容积可变的密闭容器中，并始终保持温度为T，压强为P，起始气体总体积为10L，t min时反应达到平衡，此时气体总体积为8L．
①此温度下，该反应的平衡常数Kp=$\frac{16}{9P}$（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）
②相同条件下，若将0.5nmolSO2与0.5nmolCl2充入该容器达平衡状态时，混合物中SO2Cl2的物质的量是0.2n．
（5）SO2Cl2遇水发生剧烈水解生成两种强酸，写出其化学方程式SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．
已知25℃，Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（Ag2SO4）=1.4×10-5，向SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3溶液，最先生成的沉淀是Cl-，当第二种离子开始沉淀时，溶液中$\frac{{c}^{2}（C{l}^{-}）}{c（S{O}_{4}^{2-}）}$=2.3×10-15．

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