题目内容
【题目】某研究小组在电压为24V时进行如下实验,电解3分钟后,发现下列现象。
编号 | ① | ② | ③ |
装置 |
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现象 | 小灯泡微弱发光,两极均产生气泡,阳极附近出现白色浑浊,阴极附近无明显变化 | 两极均产生气泡,溶液无明显变化 | 两极均产生气泡,阳极附近出现白色浑浊,阴极附近无明显变化 |
下列说法正确的是( )
A.①中小灯泡微亮是因为Ca(OH)2是弱电解质
B.对比①和②,白色浑浊的出现与电极材料无关
C.对比①和③,白色浑浊是由于OH-迁移到阳极使Ca(OH)2沉淀析出
D.阳极附近白色沉淀的成分可能是CaCO3
【答案】D
【解析】
A. ①中小灯泡微亮是因为Ca(OH)2在水中溶解度小,电离产生的自由移动的离子浓度小,溶液导电能力弱,与电解质的强弱无关,实质上Ca(OH)2溶于水完全电离,属于强电解质,A错误;
B. 对于①阳极上溶液中OH-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,O2与C电极发生反应产生CO2,CO2与溶液中Ca(OH)2反应产生CaCO3白色沉淀,可见白色浑浊的出现与电极材料有关,B错误;
C. 根据选项B分析可知白色浑浊是由于阳极产生的氧气与电极反应产生的CO2溶解在Ca(OH)2溶液中形成的CaCO3,不是Ca(OH)2沉淀析出,C错误;
D. 用石墨作电极电解Ca(OH)2溶液,在阳极上溶液中OH-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,反应产生O2与碳电极发生反应产生CO2,CO2与溶液中Ca(OH)2反应产生CaCO3白色沉淀,故阳极附近白色沉淀的成分可能是CaCO3,D正确;
故合理选项是D。
【题目】某实验小组欲探究醛的银镜反应用银氨溶液而不直接用AgNO3溶液的原因。
(一)甲同学进行了如下对比实验:
装置 | 实验序号 | 试管中的药品 | 现象 |
| 实验Ⅰ | 2%AgNO3溶液1mL,加入2%氨水22滴;再加入3滴新开瓶的40%的乙醛溶液;水浴加热3分钟 | 光亮的银镜 |
实验Ⅱ | 2%AgNO3溶液1mL,加入3滴新开瓶的40%的乙醛溶液;水浴加热3分钟 | 无明显现象 |
(1)乙醛发生银镜反应的化学方程式为_____。
(2)甲同学认为:2%AgNO3溶液应该比用其配制的银氨溶液更易氧化乙醛,可能的理由是_____(写出一条即可);而实验Ⅱ中无明显现象,从化学反应原理的角度解释可能的原因_____(写出一条即可)。
(二)乙同学为了找到银镜反应用银氨溶液的真正原因,先查阅资料,发现醛银镜反应的机理分为如下三步:
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(3)据此,乙设计了更好的银镜实验III:2%AgNO3溶液1mL,加入3滴1mol/LNaOH溶液,再加入2%氨水22滴;再加入3滴新开瓶的40%的乙醛溶液;水浴加热,很快出现了银镜。
(4)乙根据实验III并结合反应机理中出现银镜的分步机理(3),得出的结论是_____。
(三)丙同学为了确认AgNO3溶液能氧化醛,继续查找资料,找到了不同浓度的AgNO3溶液对室内HCHO气体去除效果如图。
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(5)从图中可见:AgNO3溶液浓度达到一定程度,HCHO的去除率基本不变,原因是AgNO3溶液浓度越高,酸性越强,降低了______的还原性;同时,说明了AgNO3溶液和HCHO反应的氧化剂不是______。
(四)结合甲乙丙的实验和资料,丁同学进一步提出,溶液的pH稳定,有利于快速形成均匀光亮的银镜。
(6)请结合化学用语解释AgNO3溶液与乙醛溶液的反应pH变化明显,而银氨溶液变化不明显_____。
(7)综合该实验小组四位同学的实验和论证,最后得出银镜反应用银氨溶液,而不是AgNO3溶液的优点是_____(写出2条即可)。