题目内容

18．电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①Y电极上的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑．在X极附近观察到的现象是：有气泡产生，溶液变红．
检验Y电极产物的方法是：将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气
②电解总反应离子方程式为2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑．
（2）若X和Y仍均为惰性电极，a为CuSO 4 溶液，则电解时的化学反应方程式为2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4
多余．通过一段时间后，向所得溶液中加入16g CuO粉末，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为0.4mol．
（3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是纯铜
②Y电极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
③假若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重1.28克．

分析 （1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；
（2）若X和Y仍均为惰性电极，a为CuSO 4 溶液，则Y电极上氢氧根离子放电生成氧气，同时该电极附近生成氢离子，X电极上铜离子离子放电生成铜单质，据此分析判断；
（3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电．

解答 解：（1）①若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，Y电极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，氯气具有氧化性，能氧化碘离子生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验；X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，所以在X极附近观察到的现象是有气泡产生，溶液变红，
故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；有气泡产生，溶液变红；将湿润的淀粉碘化钾试纸接近出气口，如果试纸变蓝色就说明生成氯气；
②X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子，Y电极上氯离子放电生成氯气，所以电池反应式为2Cl-+2H2O  $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑，
故答案为：2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑；
（2）若X和Y仍均为惰性电极，a为CuSO4溶液，则电解时的总化学反应方程式为2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4，通电一段时间后，向所得溶液中加入16gCuO粉末，物质的量=$\frac{16g}{80g/mol}$=0.2mol，恰好恢复到电解前的浓度和pH，则生成的硫酸为0.2mol，反应的硫酸铜物质的量为0.2mol，转移电子0.4mol，故答案为：2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4；0.4mol；
（3）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，阳极应该是粗铜、阴极是纯铜，则X电极是纯铜、Y电极是粗铜，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，所以若电路中有0.04摩尔电子通过时，阴极增重$\frac{0.04}{2}$×64=1.28g，故答案为：①纯铜；②Cu2++2e-=Cu；③1.28．

点评 本题考查了电解原理的分析应用，主要是电极反应的书写和电子守恒的计算应用，掌握基础是关键．

练习册系列答案
相关题目
8．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是（　　）
A．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体
B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气
9．实验室制取乙烯的装置如图1所示，请根据图示回答下列问题：

（1）在烧瓶中加入20ml乙醇和浓硫酸（体积比约为1：3）的混合液，然后放入几片碎瓷片，加热混合液，使液体温度迅速升到170℃．
①配制20ml体积比约为1：3的乙醇和浓硫酸的混合液的方法是在烧杯中加入5mL 95%的乙醇，然后滴加15mL浓硫酸，边加边振荡；
②加几片碎瓷片的目的是避免混合液在受热时暴沸；
③反应的化学方程式为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O，该反应属于消去反应（填反应类型）；若实验中温度控制在140℃左右，则产物是乙醚（填物质的名称），此时的反应类型属于取代反应（填反应类型）
（2）乙醇和浓硫酸混合液加热时会出现炭化现象，因此反应中生成的乙烯中会含有CO2和SO2杂质气体．某化学课外兴趣小组欲利用图2装置检验乙烯的化学性质，试回答下列问题：
①装置I中盛有NaOH溶液，目的是除去CO2和SO2杂质气体，反应的离子方程式为CO2+2OH?=CO32-+H2O、SO2+2OH?=SO32?+H2O；
②装置II中盛有品红溶液，目的是检验SO2是否除尽；
③装置Ⅲ中盛有溴的四氯化碳溶液，可观察到的现象是溶液褪色；
反应的化学方程式是CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
6．Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于表：
元    素MnFe
电离能
/kJ•mol-1		I1717759
I215091561
I332482957
回答下列问题：
（1）Mn元素价电子层的电子排布式为3d54s2，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难．对此，你的解释是由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态（或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态）；
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子；
②六氰合亚铁离子（Fe（CN）64-）中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是sp，写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的路易斯结构式：N≡N：；
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华．易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮
等有机溶剂．据此判断三氯化铁晶体为分子晶体；
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际
含有的Fe原子个数之比为2：1．
13．某化学活动小组设计实验（装置如图）验证氯、溴、碘及其化合物的有关物质．在硬质玻璃管中的A、B、C三处依次放置湿润的蓝色石蕊试纸、浸有NaBr溶液的棉球、浸有淀粉-KI溶液的棉球（如图所示），由左端通入足量氯气，回答下列问题：
（1）观察到的现象
A：试纸先变红后褪色；B：棉球变为橙色；C：棉球变为蓝色．
（2）由上述现象得出的结论之一是溴能置换出碘，你认为正确吗，为什么？不正确，因为没有反应的Cl2通过C时也可置换出I2，使棉球变色．
3．对下列物质：①H2SO4、②CaO、③NaOH、④熔融BaSO4、⑤盐酸、⑥SO2、⑦氨水、⑧C2H5OH、⑨Cu、⑩氯化钠溶液按要求分类（填写序号）
（1）电解质：①②③④；
（2）非电解质：⑥⑧；
（3）能导电的：④⑤⑦⑨⑩；
（4）纯净物且水溶液能导电：①②③⑥．
10．现用CCl4从溶有碘的氯化钠溶液中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液完成下列填空：
（1）能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是：碘易溶于CCl4，CCl4与水互不相溶，萃取现象溶液分层，上层接近无色，下层呈紫色
（2）已知碘在酒精中的溶解度比在水中的大得多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘不能（填“能”或“不能”），其理由是酒精与水互溶．
7．下列对有机化合物的分类结果正确的是（　　）
A．乙烯、苯、环己烷都属于脂肪烃B．苯、环戊烷、环己烷同属于芳香烃
C．乙烯、乙炔同属于烯烃D．、、同属于环烷烃
8．下列说法正确的是（　　）
A．增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大
B．升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
C．加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
D．使用催化剂，降低了反应的活化能、反应速率加快，但是活化分子百分数不变

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网