题目内容
3．某课外活动小组用如图1所示装置进行实验，请回答下列问题：
（1）若开始实验时开关K与a连接，则A极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
（2）若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是①③（填序号）．
①从A极处逸出的气体能使湿润淀粉KI试纸变蓝
②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
③若标准状况下B极产生22.4L气体，则溶液中转移0.2mol电子
（3）根据氯碱工业原理用如图2所示装置电解K2SO4溶液．
①该电解槽的阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，通过阴离子交换膜的离子数＜（填“＞”、”=”或“＜”）通过阳离子交换膜的离子数．
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为b＜a＜c＜d．
③电解一段时间后，B口与C口产生气体的质量比为8：1．
分析 （1）若开始实验时开关K与a连接，铁为负极，发生铁的吸氧腐蚀；
（2）若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则Fe作阴极，石墨作阳极，阳极上氯离子放电、阴极上氢离子放电，据此回答．
（3）①电解硫酸钾溶液，阳极发生氧化反应，OH-被氧化生成O2；SO42-通过阴离子交换膜向阳极移动，钾离子通过阳离子交换膜向阴极移动；
②OH-被氧化，阳极生成H+和O2，pH减小，阴极发生还原反应生成H2和OH-，pH增大；
③B口生成氧气，C生成氢气．
解答 解：（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Fe-2e-=Fe2+，A极上氧气得电子被还原，电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-，
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
（2）K与b连接，为电解池，若开始时开关K与b连接时，两极均有气体产生，则Fe作阴极，石墨作阳极，氯离子、氢离子放电，电解的总离子反应为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，
①从A电极逸出的气体是氯气，能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故正确；
②电解的总离子反应为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，反应一段时间后通入HCl可恢复到电解前电解质的浓度，故错误；
③若标准状况下B电极产生2.24L即0.1mol氢气气体，则溶液中转移0.2mol电子，故正确．
故答案为：①③；
（3）①电解硫酸钾溶液，阳极发生氧化反应，OH-被氧化生成O2，电极方程式为，SO42-通过阴离子交换膜向阳极移动，钾离子通过阳离子交换膜向阴极移动，由电荷守恒知钾离子数目大于硫酸根离子数目，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；＜；
②OH-被氧化，阳极生成H+和O2，pH减小，阴极发生还原反应生成H2和OH-，pH增大，则pHb＜a＜c＜d，故答案为：b＜a＜c＜d；
③B口生成氧气，C生成氢气，物质的量之比为1：2，则质量之比为32：4=8：1，故答案为：8：1．
点评 本题考查原电池和电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合运用，注意把握电极的判断和电极方程式的书写，为解答该题的关键，结合两极转移电离相等计算，难度中等．
| A． | 在溴乙烷中直接加入AgNO3溶液 | |
| B． | 加蒸馏水，充分搅拌后，加入AgNO3溶液 | |
| C． | 加入NaOH的乙醇溶液，加热后加入AgNO3溶液 | |
| D． | 加入NaOH溶液加热，冷却后加入稀硝酸酸化，然后加入AgNO3溶液 |
| 化合物 | 相对分子质量 | 密度/g•cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度/（g/100g水） |
| 正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
| 冰醋酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
| 乙酸正丁酯 | 116 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
（2）醇可发生分子内脱水生成烯烃，如C2H5OH$?_{170℃}^{浓硫酸}$CH2═CH2↑+H2O
请回答有关问题
Ⅰ．乙酸正丁酯粗产品的制备
在三孔圆底烧瓶中装入沸石，加入18.5mL正丁醇和15.4mL冰醋酸（稍过量），再加3～4滴浓硫酸．然后安装分水器（作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水）、温度计及回流冷凝管，加热冷凝回流反应．
（1）三孔烧瓶和蒸馏烧瓶在加热时都需要加入沸石，加入沸石是作用是防暴沸．本实验过程中可能产生多种有机副产品，请写成其中一种的结构简式CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3或CH2=CHCH2CH3．
（2）反应时加热有利于提高酯的产率，但实验发现温度过高酯的产率反而降低，可能的原因是乙酸、正丁醇都易挥发，温度过高可能使乙酸、正丁醇大量挥发使产率降低，温度过高可能发生副反应使产率降低．
Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品的精制．
（3）将三孔圆底烧瓶中的产物转入分液漏斗中，并用饱和Na2CO3溶液洗涤有机层，接下来进行的操作名称是分液．
（4）将酯层采用如图2所示装置蒸馏．
①图2中仪器B的名称为冷凝管，水的流向应该从g（“f”或“g”）口进入．
②蒸馏收集乙酸正丁酯粗产品时，应将温度控制在126.1℃左右．
）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景．PPG的一种合成路线如下：
．
．
．
的合成路线流程图（无机试剂任选）．合成路线流程图示例如下：CH3CH2Br$→_{加热}^{NaOH/醇}$CH2=CH2$→_{催化剂}^{H_{2}O}$CH3CH2OH．| A． | K+、Fe2+、Cl-、NO${\;}_{3}^{-}$ | B． | Na+、Ba2+、Cl-、SO${\;}_{4}^{2-}$ | ||
| C． | NH${\;}_{4}^{+}$、Fe3+、Cl-、SCN- | D． | K+、Mg2+、SO${\;}_{4}^{2-}$、NO${\;}_{3}^{-}$ |
