【題目】某研究性學習小組將下列裝置按如圖連接,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙、丙 中電解質溶液含溶質均為 1 mol。將電源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在 F 極附近顯紅色。
試回答下列問題:
(1)電源 A 極的名稱是 ________。
(2)當電路中通過 4 mole-時,要使甲中溶液種類和濃度均復原,可向電解后溶液中加入__________(填某一種物質的化學式和物質的量)。
(3)乙裝置中電解反應的總化學方程式為 __________________ 。
(4)若要在丙裝置中實現(xiàn)鐵器上鍍銀,銀在 _____(填 G 或 H)級。
(5)裝置丁中的現(xiàn)象是 _________________________。
(6)若電源用堿性氫氧燃料電池代替,則該電池正極的電極反應式為 ______________ 。
【答案】正極 1molCu(OH)2 G X極附近紅褐色變淺,Y極附近紅褐色變深 O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
乙中為飽和食鹽水,滴入酚酞溶液,在 F 極附近顯紅色,說明F電極發(fā)生反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以F應為陰極,得電子發(fā)生還原反應,則B為電源的負極,A為電源的正極。
(1)根據分析可知電源A極為正極;
(2)甲裝置中C與電源正極相連為陽極,水電離出的氫氧根放電生成氧氣,電極方程式為4OH--4e-=O2↑+2H2O,轉移4mol電子時可以產生1molO2;D為陰極,先是銅離子放電生成銅單質,電極方程式為Cu2++2e-=Cu,溶液中n(Cu2+)=1mol,所以轉移2mol電子后,銅離子已經完全反應,之后水電離出的氫離子放電產生氫氣,電極方程式為2H++2e-=H2↑,又轉移2mol電子,所以產生1molH2,則共析出1molO2、1molCu、1molH2,相當于1molCu(OH)2,根據“析出什么補充什么”原則加入物質恢復,需要加入1molCu(OH)2;
(3)乙裝置中陽極氯離子放電產生氯氣,陰極水電離出的氫離子放電產生氫氣,同時產生氫氧根,總反應為;
(4)因為要在鐵器上鍍銀,所以鐵器在陰極,銀離子要在陰極發(fā)生還原反應生成銀單質;同時為了補充電解質溶液中的銀離子,需要銀單質在陽極發(fā)生氧化反應生成銀離子,電源的A極為正極,G與A相連,所以銀在G極;
(5)根據異性電荷相吸的原理,氫氧化鐵膠體中含有的帶正電荷的膠體粒子會向陰極Y電極移動,所以X極附近紅褐色變淺,Y極附近紅褐色變深;
(6)原電池正極得電子發(fā)生還原反應,電解質溶液顯堿性,所以電極方程式O2+4e-+2H2O=4OH-。
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【題目】已知最簡單的有機物E和直線型分子G在光照條件下反應,生成四面體型分子L和直線型分子M(組成G分子的元素為第三周期的元素),如下圖。則下列判斷錯誤的是
A. 常溫常壓下,E是一種無色無味的氣體
B. 上述反應類型是加成反應
C. 在光照條件L能與 G繼續(xù)發(fā)生與上述類似的反應
D. 上述反應類型是取代反應
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【題目】一種形狀像蝴蝶結的有機分子Bowtiediene,其形狀和結構如圖所示,下列有關該分子的說法中錯誤的是
A.1 mol 該物質徹底燃燒需要6 mol O2
B.三氯代物只有一種
C.該分子中所有碳原子在同一平面內
D.與其互為同分異構體,且官能團只含碳碳三鍵的鏈烴有兩種
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【題目】H2C2O4 是二元弱酸,常溫下,Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-4下列溶液的離子濃度關系式正確的是
A.pH=2的H2C2O4溶液中,c(H+)=c(HC2O4-)=10-2mol/L
B.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)
C.將NaOH溶液滴加到H2C2O4溶液中至混合溶液呈中性:c(C2O42-)>c(HC2O4-)
D.NaHC2O4溶液中:c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>c(C2O42-)
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【題目】過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)俗稱固體雙氧水。實驗室可用碳酸鈉和雙氧水等為原料來制備,具體流程如下:
已知:①相關反應的方程式如下:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO33H2O2△H<0
②工業(yè)上常以產品活性氧的質量分數(shù)[ω(活性氧)=×100%]來衡量產品的優(yōu)劣,13.00%以上為優(yōu)等品。
請回答:
表1 反應溫度對產品收率及活性氧含量的影響
反應溫度/℃ | 產品收率/% | 活性氧質量分數(shù)/% |
5 | 65.3 | 12.71 |
10 | 73.2 | 13.24 |
15 | 85.0 | 13.55 |
20 | 83.2 | 13.30 |
25 | 55.1 | 12.78 |
表2加料時間對產品收率及活性氧含量的影響
加料時間/min | 產品收率/% | 活性氧質量分數(shù)/% |
5 | 65.7 | 13.30 |
10 | 76.8 | 14.75 |
15 | 81.3 | 14.26 |
20 | 89.0 | 13.82 |
25 | 87.9 | 13.51 |
(1)分析表1,一般選擇的反應溫度為_____。
(2)分析表2,加料時間對產品收率也有很大影響,時間太短或太長均不利于生產,加料時間太短導致產品收率較低的原因是_____。
(3)結晶過程中加入氯化鈉,作用是_____。
(4)下列關于抽濾操作,正確的是_____。
A.準備略大于漏斗內徑的濾紙,以蓋住布氏漏斗瓷板上的小孔
B.用傾析法先轉移溶液,待溶液快流盡時再轉移沉淀
C.洗滌沉淀時,加入少量水并開大水龍頭,重復操作2~3次
D.用玻璃棒輕輕刮下抽濾得到的固體,晾干后保存在試劑瓶中
(5)使用圖2所示裝置抽濾,中途需停止抽濾時,最佳操作為_____。
(6)產品出廠前需測定活性氧的質量分數(shù),現(xiàn)將0.1000g某廠的產品(所含雜質均不參與反應)溶于水配成溶液,加入10.00mL1.000molL﹣1的稀硫酸,再加入足量KI,搖勻后置于暗處,充分反應后,加入少量_____,用0.1000molL﹣1的Na2S2O3標準溶液滴定,若該產品的活性氧質量分數(shù)為13.60%,則達到滴定終點時共消耗標準液的體積為_____mL。[已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI]
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【題目】藥用有機化合物A(C8H8O2)為一種無色液體。從A出發(fā)可發(fā)生如圖所示的一系列反應。則下列說法正確的是
A.A的結構簡式為
B.根據D和濃溴水反應生成白色沉淀可推知D為三溴苯酚
C.G的同分異構體中屬于酯,且能發(fā)生銀鏡反應的只有一種
D.圖中B→F與C→G發(fā)生反應的類型不相同
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【題目】直接甲醇燃料電池 (DMFC) 具備低溫快速啟動、燃料潔凈環(huán)保以及電池結構簡單等特性。這使得直接甲醇燃料電池(DMFC)可能成為未來便攜式電子產品應用的主流。如圖以甲醇為燃料的新型電池是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:
(1)如圖中的B極上的電極反應式為______。
(2)若用上述甲醇燃料電池做電源,用惰性電極電解100mL,5mol·L-1硫酸銅溶液,當陽極收集到3.36L(標準狀況)氣體時,消耗甲醇的質量為____g,此時可向電解后的溶液中加入_____使溶液復原。請寫出電解硫酸銅溶液的電解反應化學方程式____。
(3)若用上述甲醇燃料電池做電源,用石墨做電極在一定條件下電解飽和食鹽水制取NaOH。
①如圖電解池的電極a接甲醇燃料電池的_____極( 填A或B) ,寫出陽極的電極反應式:_____。假設電解時還產生一種黃綠色氣體二氧氯(ClO2),寫出陽極產生ClO2的電極反應式_________。
②電解一段時間,當陰極產生的氣體體積為224 mL(標準狀況)時,停止電解。通過陽離子交換膜的陽離子的物質的量為_________mol。
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【題目】蘋果醋是一種由蘋果汁發(fā)酵而成的酸性飲品,具有解毒、降脂等藥效。蘋果酸是一種常見的有機酸,其結構簡式為。
(1)蘋果酸的分子式為___。
(2)1mol蘋果酸與足量金屬鈉反應,能生成標準狀況下的氫氣___L。
(3)蘋果酸可能發(fā)生的反應是___(填序號)。
A.與NaOH溶液反應
B.與石蕊試液作用
C.與乙酸在一定條件下發(fā)生酯化反應
D.與乙醇在一定條件下發(fā)生酯化反應
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【題目】肼(N2H4)是火箭發(fā)動機的燃料,它與N2O4反應生成氮氣和水蒸氣。已知:
①N2(g)+2O2(g)===N2O4(g)ΔH=+8.7 kJ·mol-1
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.0 kJ·mol-1
下列表示肼跟N2O4反應的熱化學方程式正確的是
A.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-542.7 kJ·mol-1
B.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
C.N2H4(g)+N2O4(g)=== N2(g)+2H2O(g) ΔH=-1 076.7 kJ·mol-1
D.2N2H4(g)+N2O4(g)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 059.3 kJ·mol-1
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