题目内容
【题目】某课外活动小组用如图装置进行实验,试回答下列问题:
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(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为____________________B极的Fe发生__________ 腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)
(2)若开始时开关K与b连接,下列说法正确的是________(填序号)
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③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
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
且此时装置内总反应的离子方程式为_____________________________________________________
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
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①该电解槽的阳极反应式为_________________________________________,此时通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口________(填“A”“B”“C”或“D”)导出。
用惰性电极电解体积为1L的CuSO4溶液,当阴阳极都产生3.36L(标况)气体时,请问硫酸铜的浓度为______,若要此溶液恢复到原状态需要加入________(填选项)
A.CuSO4 B.CuO C.Cu(OH)2 D.Cu2(OH)2CO3
【答案】O2+2H2O+4e-===4OH- 吸氧 ②④ 2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑ 4OH--4e-===2H2O+O2↑(或4H2O-4e-=== O2↑+4H+) 小于 D 0.15mol/L C
【解析】
(1)开始时开关K与a连接,组成了原电池,铁为负极,A为正极,A极氧气得到电子产生氢氧根离子,A的电极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-;B极的Fe发生吸氧腐蚀;
(2)①电解时阳离子向阴极移动,故①错误;
②A生成氯气,能使湿润KI淀粉试纸变蓝,故②正确;
③阳极生成氯气,阴极生成氢气,则通入适量氯化氢可恢复到原浓度,故③错误;
④若标准状况下B极产生2.24L氢气,由2H++2e-=H2↑可知转移0.2mol电子,故④正确.
故答案为:②④;
开关K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,电极方程式为2H++2e-=H2↑,总的电极反应是电解饱和食盐水,电极反应方程式为:2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑;
(3) ①电解时,阳极上失电子发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力,所以阳极上氢氧根离子失电子生成水和氧气4OH--4e-===2H2O+O2↑或4H2O-4e-=== O2↑+4H+;阳极氢氧根离子放电,因此硫酸根离子向阳极移动,阴极氢离子放电,因此钠离子向阴极移动,所以通过相同电量时,通过阴离子交换膜的离子数小于通过阳离子交换膜的离子数;
故答案为:4OH--4e-===2H2O+O2↑或4H2O-4e-=== O2↑+4H+;<;
②氢氧化钠在阴极生成,所以在D口导出;
用石墨电极电解CuSO4溶液,阳极反应为:4OH- -4e-=2H2O+ O2↑,
阴极电极反应为:Cu2+ +2e- = Cu,2H++2e- = H2↑,总反应离子方程式为:
2Cu2+ + 2H2O
2Cu +4H++O2↑,当阳极产生标准状况下气体3.36L时,生成氧气的物质的量为:
= 0.15mol, 电子转移0.15mol
4=0.6mol, 生成氢气的物质的量为:
= 0.15mol, 电子转移0.15mol
2=0.3mol,根据得失电子守恒可知,n(Cu2+)=
= 0.15mol,硫酸铜的浓度为0.15mol/L;据此进行分析,阳极析出氧气,阴极析出Cu和氢气,则应加入Cu(OH)2,可恢复到原状态,答案选C。
【题目】已知某气体反应的平衡常数可表示为K=c(CH3OCH3)c(H2O)/c2(CH3OH),该反应在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44。请回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式:_________________________________ 。
(2)该反应的△H _________0。
(3)已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
浓度/(molL-1) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
①此时温度400℃,则某时刻υ正_______υ逆(填<、>或=,下同)。
②若以温度为横坐标,以该温度下平衡态甲醇物质的量n为纵坐标,此时反应点在图象的位置是图中____点,比较图中B、D两点所对应的正反应速率υB_______υD,理由是____。
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(4)一定条件下要提高反应物的转化率,可以采用的措施是___________。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.压缩容器的体积
d.增加水蒸气的浓度 e.及时分离出产物