【題目】電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。
(1)電解食鹽水是氯堿工業(yè)的基礎。目前比較先進的方法是陽離子交換膜法,電解示意圖如圖所示,圖中的陽離子交換膜只允許陽離子通過,請回答以下問題:
①圖中A極要連接電源的______(填“正”或“負”)極。
②精制飽和食鹽水從圖中_____位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中____位置流出。(選填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”)
③電解總反應的離子方程式是___________________________________。
(2)電解法處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,具有較高的環(huán)境效益和經濟效益。實驗室模擬電解法吸收NOx的裝置如圖所示(圖中電極均為石墨電極)。若用NO2氣體進行模擬電解法吸收實驗。
①寫出電解時NO2發(fā)生反應的電極反應________________________________。
②若有標準狀況下2.24LNO2被吸收,通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H+為__________mol。
(3)為了減緩鋼制品的腐蝕,可以在鋼制品的表面鍍鋁。電解液采用一種非水體系的室溫熔融鹽,由有機陽離子、A12C17-和AlCl4-組成。
①鋼制品應接電源的________極。
②己知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應,陰極電極反應式為________________。
③若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極電極反應式為_______________________。
【答案】(18分)
(1)①正②ad③2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
(2)①NO2-e-+H2O=NO3-+2H+②0.1
(3)①負②4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-③2H++2e-=H2↑
【解析】
試題分析:(1)①電解過程中陽離子向陰移動,則圖中A極為陽極,要連接電源的正極。
②B電極為陰極,表面H+發(fā)生還原反應,促進水的電離,陰極區(qū)產物大量OH-,同時陽極區(qū)Cl-發(fā)生氧化反應,則精制飽和食鹽水從圖中a位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中d位置流出。③電解飽和食鹽水發(fā)生反應的離子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
(2)①根據(jù)圖知,電解時,左室中電極上氫離子放電生成氫氣,則左室為陰極室,右室為陽極室,陽極上通入的是氮氧化物,生成的硝酸,所以陽極上氮氧化物失電子和水生成硝酸,陽極反應式為NO2-e-+H2O=NO3-+2H+;②n(NO2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,陽極反應式為NO2-e-+H2O=NO3-+2H+,有0.2mol氫離子生成,因為有0.1mol硝酸生成,則有0.1mol氫離子通過陽離子交換膜;
(3)①依據(jù)電鍍原理分析,鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極與電源正極相連,鋼鐵做陰極與電源負極相連;②由有機陽離子、Al2Cl7-和AlCl4-組成的離子液體做電解液來實現(xiàn),離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應,則陰極反應生成鋁是發(fā)生的還原反應,鋁元素化合價降低,分析離子液體成分,結合電荷守恒分析可知是Al2Cl7-得到電子生成,電極反應為:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-;
③改用AlCl3水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣,2H++2e-=H2↑
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室需要配制0.55mol·L-1NaOH溶液220mL。按下列操作步驟填上適當?shù)奈淖郑允拐麄操作完整。
(1)選擇儀器。完成本實驗所必需的儀器有:托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、。
(2)計算。配制該溶液需取NaOH晶體。
(3)稱量。
①天平調平后,應將天平的游碼調至某個位置,請在下圖中用一根豎線標出游碼左邊緣所處的位置:(1g以下用游碼):
②稱量過程中NaOH晶體應放于天平的(填“左盤”或“右盤”)。
(4)溶解、冷卻,該步實驗中需要使用玻璃棒,目的是 。
(5)轉移、洗滌。在轉移時應使用玻璃棒引流,應注意;需要洗滌燒杯2~3次是為了 。
(6)定容、搖勻。
(7)將配好的溶液靜置一段時間后,倒入指定的試劑瓶,貼好標簽,注明溶液名稱、濃度及配制的時間。
(8)下列操作使所配溶液濃度偏大的有(填字母,下同);無影響的有。
A.稱量時用生銹的砝碼 |
B.將NaOH放在紙上稱量 |
C.NaOH在燒杯中溶解后,未冷卻就立即轉移到容量瓶中 |
D.往容量瓶轉移時有少量液體濺出 |
E.未洗滌溶解NaOH的燒杯
F.定容時仰視刻度線
G.容量瓶未干燥就用來配制溶液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應:xA(g)+yB(g)nC(g),達到平衡后,測得A氣體的濃度為0.5mol/L。保持溫度不變,將容器的容積擴大一倍,再達平衡時,測得A氣體的濃度為0.3mol/L,則下列敘述中正確的是
A、x+y<n B、該化學平衡向右移動
C、B的轉化率增大 D、C的體積分數(shù)減小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關說法正確的是
A.反應2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H>0可以自發(fā)進行
B.放熱反應在常溫條件下一定很容易進行
C.平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學平衡一定發(fā)生移動
D.化學平衡發(fā)生移動,平衡常數(shù)一定發(fā)生改變
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某學生用NaHCO3和KHCO3組成的某混合物進行實驗,測得如下數(shù)據(jù)(鹽酸的物質的量濃度相等),下列分析推理正確的是
50mL鹽酸 | 50mL鹽酸 | 50mL鹽酸 | |
m(混合物) | 9.2g | 15.7g | 27.6g |
(標況) | 2.24L | 3.36L | 3.36L |
A.鹽酸的物質的量濃度為5.0mol·L-1
B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算出混合物中NaHCO3的物質的量分數(shù)為50%
C.9.2g混合物中NaHCO3和KHCO3分別為5.0g和4.2g
D.15.7g混合物恰好與鹽酸完全反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點為-59℃,沸點為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用潮濕的KClO3和草酸 (H2C2O4)在60℃時反應制得,某學生擬用下圖所示的裝置模擬制取并收集ClO2。
(1)B必須放在冰水浴中控制溫度,其原因是_______________。
(2)反應后在裝置C中可得NaClO2溶液.已知NaClO2飽和溶液中在溫度低于38℃時析出晶體是NaClO23H2O,在溫度高于38℃時析出晶體是NaClO2 。根據(jù)右上圖所示的NaClO2溶解度曲線,請補充從NaClO2溶液中制NaClO2操作步驟:a______;b_______;③洗滌;④干燥。
(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。某同學查閱資料后設計生產NaClO2的主要流程如下。
①I、III中發(fā)生反應的還原劑分別是_____、_____(填化學式)。
②Ⅱ中反應的離子方程式是___________。
③ClO2是一種高效水處理劑,可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備。寫出該反應化學方程式______。
④NaClO2變質可分解為NaClO3和NaCl。取等質量變質前后的NaClO2試樣均配成溶液,分別與足量FeSO4溶液反應時,消耗Fe2+物質的量_______。(填“相同”,“不同”或“無法判斷”)
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