题目内容

8．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图甲．电解过程中的实验数据如图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）．则下列说法不正确的是
（　　）
 
A．电解过程中，a 电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B．b 电极上发生反应的方程式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．曲线 O～P 段表示 O2 的体积变化
D．从开始到 Q 点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为 12 g/mol

分析 由图可知，电流由正极流向负极，则b为阳极，a为阴极，惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，发生2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气，以此来解答．

解答 解：由图可知，电流由正极流向负极，则b为阳极，a为阴极，惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，发生2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4，结合图2可知，通过0.2mol电子时电解硫酸铜，然后电解硫酸溶液，发生2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，
A．a为阴极，先发生Cu2++2e-═Cu，后发生2H++2e-═H2↑，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生，故A正确；
B．b为阳极，溶液中的氢氧根离子放电，则b电极上发生的反应方程式为：4OH--4e-═H2O+O2↑故B正确；
C．由上述分析可知，曲线0～P段表示O2的体积变化，曲线P～Q段表示H2和O2混合气体的体积变化，故C正确；
D．曲线0～P段表示O2的体积变化，P点1.12L为O2，其物质的量为0.05mol，PQ段3.36L气体中，由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1mol H2、0.05mol O2，则从开始到Q点收集到的混合气体中O2为0.1mol，H为0.1mol，故混合气体的平均摩尔质量为$\frac{0.1mol×32g/mol+0.1mol×2g/mol}{0.1mol+0.1mol}$=17g•mol-1，故D错误．
故选：D．

点评 本题考查电解原理，明确图象这电子转移与生成气体的关系及离子的放电顺序是解答本题的关键，熟悉电解原理即可解答，题目难度不大．

练习册系列答案
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18．下列各组离子能大量共存的是（　　）
A．K+、Fe3+、SCN-、Cl-B．Fe3+、K+、OH-、SO42-
C．Fe2+、K+、Cl-、SO42-D．Na+、H+、SO42-、CO32-
19．下列化学实验操作或事故处理方法正确的是（　　）
A．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸
B．给试管里的液体加热，液体的体积一般不超过试管容积的$\frac{2}{3}$
C．酒精着火时可用水扑灭
D．配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌条件下慢慢加入浓硫酸
16．在恒温恒容的容器中发生N2O4（g）?2NO2（g），若反应物的浓度由0.1mol•L-1降到0.06mol•L-1需20s，那么由0.06mol•L-1降到0.036mol•L-1，所需反应时间为（　　）
A．10 sB．12 sC．大于12 sD．小于12 s
3．硫代硫酸钠（Na2S2O3•5H2O）俗名“大苏打”，又称为“海波”，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等．它易溶于水，难溶于乙醇，加热、易分解，在酸性溶液中不能稳定存在．工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备．某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图：
实验具体操作步骤为：
①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节分液的滴速，使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸．
②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的pH接近7时，停止通入SO2气体．
③趁热过滤，将滤液加热浓缩，冷却析出Na2S2O3•5H2O．
④再经过滤、洗涤、干燥，得到所需的产品．
（1）步骤④中洗涤时，为了减少产物的损失用的试剂可以是乙醇．
（2）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液pH＜7，请用离子方因S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O．
（3）写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2+3Na2S2O3．
（4）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量 K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO${\;}_{4}^{2-}$全部转化为Cr2O${\;}_{7}^{2-}$；再加过量KI溶液，充分反应后得混合溶液V mL，将其平均分成4等份，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0010mol．L-1 的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如表所示：
编号1234
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL18.0217.9818.0020.03
部分反应离子方程式为：
①Cr2O${\;}_{7}^{2-}$+61-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；  ②I2+2S2O${\;}_{3}^{2-}$=2I-+S4O${\;}_{6}^{2-}$．
①判断达到滴定终点的现象是加入最后一滴Na2S2O3标准溶液后，蓝色消失，且半分钟内颜色不改变
②从表格所给数据计算：一份待测溶液消耗Na2S2O3溶液的平均体积为18.00mL ml
③废水中Ba2+的物质的量浓度9.6×10-4mol•L-1．
（5）Na2S2O3常用作脱氯剂，在溶液中易被Cl2氧化成SO${\;}_{4}^{2-}$，该反应的离子方程式为S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?+8Cl?+10H+．
13．随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=0.225mol/（L•min）mol/（L•min）．
②该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
③下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是CD．
A．升高温度                  B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离     D．再充入1mol CO2和3mol H2
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料．
已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O
则阴极反应式为：2CO2+4e-+2H2O=2 CO+4OH-．
有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染．请你判断是否可行并说出理由：不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行．
20．能源是人类生存和发展的重要支柱，研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义，已知下列热化学方程式
①H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-242kJ/mol；
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-572kJ/mol；
③C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
④C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/moL；
⑤CO2（g）+2H2O（g）═CH4（g）+2O2（g）△H=+802kJ/moL
化学键O=OC-CH-HO-OC-OO-HC-H
键能kJ/mol497348436142351463414
则下列说法正确的是（　　）
A．H2燃烧热的热化学方程式为H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-242kJ/mol
B．热化学方程式：C（s）+H2O（g）?H2（g）+CO（g）△H=+175.5kJ/moL
C．CH4的燃烧热△H=-802kJ/moL
D．估算出C=O键能为800kJ/moL
17．下列除杂方法正确的是（　　）
①除去乙烷中少量乙烯：通入足量H2，加入催化剂反应
②除去乙酸乙酯中的少量的乙酸：用足量饱和碳酸钠溶液洗涤，分液
③除去苯中少量的苯酚：滴入足量溴水，过滤
④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏
⑤除去苯中少量的甲苯：先加足量酸性KMnO4溶液振荡后加足量的NaOH溶液，分液．
A．①②③B．③④⑤C．②④⑤D．②③④
18．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）
A．常温常压下，11.2L氯气所含的原子数目为NA
B．标准状况下，1.12LO2和1.12 L CO2均含有0.1NA氧原子
C．标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子
D．标准状况下，22.4LH2O含有NA个水分子

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