【題目】為探究原電池和電解池的工作原理,某研究性小組分別用如圖所示裝置進行實驗。
(1)甲裝置中,a電極的反應式為_______________________________________。
(2)乙裝置中,陰極區(qū)產物為________和_______。
(3)丙裝置是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器。外接電源a為_______(填“正”或“負”)極,該裝置內,發(fā)生的電解方程式為___________________________________、生成消毒液的方程式為________________________________________________________。
(4)若甲裝置作為乙裝置的電源,一段時間后,甲中消耗氣體與乙中產生氣體的物質的量之比為___________(不考慮氣體的溶解)。
(5)某工廠采用電解法處理含Cr2O72-的廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽內盛放含鉻廢水,Cr2O72-被還原成為Cr3+,Cr3+在陰極區(qū)生成Cr(OH)3沉淀除去,工作原理如圖:
①寫出電解時陽極的電極反應式:______________________________________。
②寫出Cr2O72-被還原為Cr3+的離子方程式:____________________________________。
【答案】H2-2e–+2OH–=2H2O 氫氧化鈉 氫氣 負 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3∶4 Fe -2e–= Fe2+ Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【解析】
分析題中甲乙丙裝置圖可知:
甲裝置為氫氧燃料電池,氫氣被氧化作負極,氧氣被還原作正極;乙裝置為電解池,與正極相連的一極為陽極,發(fā)生氧化反應,與負極相連的為陰極,發(fā)生還原反應;丙裝置為電解池,電解飽和食鹽水時,陽極發(fā)生氧化反應,產生氯氣,陰極發(fā)生還原反應,產生氫氣和氫氧根,消毒液的主要成分為次氯酸鈉,Cl2和OH–反應生成ClO–,故丙裝置的下端為陽極,產生氯氣,由此可知b極為電源正極,a極為電源負極。
(5)分析題中裝置圖,在電解池的B極產生H2,說明B極發(fā)生還原反應,則B極為陰極,H+放電,導致陰極區(qū)pH增大,A極為陽極,發(fā)生氧化反應,則鐵被氧化生成Fe2+,繼而將Cr2O72–還原成為Cr3+,Cr3+通過隔膜遷移至陰極區(qū),與OH–形成Cr(OH)3沉淀而除去。
(1)甲裝置為氫氧燃料電池,a電極通入氫氣為負極,電解質溶液為KOH溶液,所以電極反應式為:H2-2e–+2OH–=2H2O;答案為:H2-2e–+2OH–=2H2O;
(2)乙裝置為電解池,電解飽和食鹽水,根據(jù)電解池原理,陽離子移向陰極,在陰極發(fā)生還原反應,所以陰極區(qū)的產物為NaOH和H2;答案為:氫氧化鈉;氫氣;
(3)根據(jù)分析可知該裝置中發(fā)生電解飽和食鹽水的反應,同時陽極產生的氯氣和陰極產物發(fā)生反應生成次氯酸鈉,故丙裝置下端為陽極,上端為陰極,即a電極為電源負極。該裝置內發(fā)生反應的化學方程式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;答案為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;
(4)若甲裝置作為乙裝置的電源,一段時間后,甲裝置中總反應為:2H2+O2=2H2O,乙裝置中總反應為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;若電極轉移的電子數(shù)相等,假設都是4mol,則甲池中消耗氣體:,乙池中產生氣體:,則一段時間后,甲中消耗氣體與乙中產生氣體的物質的量之比為3:4;答案為:3:4;
(5)由分析可知,A極為陽極,B極為陰極。則:
①陽極發(fā)生氧化反應,電極反應式為:Fe-2e–=Fe2+;答案為:Fe-2e–=Fe2+;
②根據(jù)分析可知反應過程中Fe2+將Cr2O72–還原為Cr3+,反應方程式為:Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;答案為:Cr2O72–+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】合成氣轉變?yōu)榧状歼^程中,涉及如下反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ/mol,現(xiàn)向體積為2L的恒容絕熱(起始溫度為T)密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2,反應經5min后達到平衡,測得CO的轉化率為50%。下列說法不正確的是
A.在0~5min內,v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
B.當反應達到平衡時,CO和H2的物質的量之比為1:2
C.其他條件不變時,若將該體系換成恒溫(起始溫度為T)恒容密閉容器,則CO的平衡轉化率將增大
D.5min后,將甲醇液化分離出,此時平衡正向移動,正反應速率增大
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】元素鉻(Cr)在自然界主要以+3價和+6價存在。請回答下列問題:
(1)+6價的Cr能引起細胞的突變而對人體不利,可用 Na2SO3 將Cr2O72— 還原為Cr3+。該反應的離子反應方程式為___________________________________。
(2)利用鉻鐵礦(FeOCr2O3)冶煉制取金屬鉻的工藝流程如圖所示:
①為加快焙燒速率和提高原料的利用率,可采取的措施之一是___________。
②“水浸”要獲得浸出液的操作是______。浸出液的主要成分為Na2CrO4,向“濾液”中加入酸化的氯化鋇溶液有白色沉淀生成,則 “還原”操作中發(fā)生反應的離子方程式為____。
③加熱Cr(OH)3可得到Cr2O3,從工業(yè)成本角度考慮,用Cr2O3制取金屬Cr的冶煉方法是____。
(3)用石墨電極電解鉻酸鈉(Na2CrO4)溶液,可制重鉻酸鈉(Na2Cr2O7),實驗裝置如圖所示(已知:2Cr+2H+Cr2+H2O)。
①電極b連接電源的______極(填“正”或“負”) , b 極發(fā)生的電極反應式為______。 ②電解一段時間后,測得陽極區(qū)溶液中Na+物質的量由a mol變?yōu)?/span>b mol,則理論上生成重鉻酸鈉的物質的量是 __________mol。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:一個碳原子上連多個羥基時不穩(wěn)定:。烴A有如下的轉化關系:
寫出物質C的結構簡式: ______ ,反應⑥的反應類型是 ______ 。
中含氧官能團的名稱為 ______ ,D的核磁共振氫譜中將會出現(xiàn) ______ 組吸收峰。
寫出C與銀氨溶液反應的化學方程式: ______ 。
與G具有相同官能團的同分異構體有四種,其中兩種為: 請寫出其它兩種的結構簡式: ______ 、 ______ 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關信息如下表:
元素 | 相關信息 |
X | 原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子 |
Y | 基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等 |
Z | 原子半徑在同周期元素中最大 |
M | 逐級電離能(kJ/mol)依次為 578、1 817、2 745、11 575、14 830、18 376 |
Q | 基態(tài)原子的最外層p軌道上有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反 |
R | 基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子 |
請用化學用語填空:
(1)請寫出Q元素基態(tài)原子的外圍電子排布圖:_______。
(2)X、Y、Z、M四種元素的原子半徑由大到小的順序是__________(用元素符號表示)。
(3)R元素可形成R2+和R3+,其中較穩(wěn)定的是R3+,原因是__________。
(4)寫出Z元素的原子核外電子排布式_________。
(5)Q元素原子的未成對電子個數(shù)是________ 個。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.反應5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O,生成22.4LN2時轉移的電子數(shù)為3.75NA
B.1 mol濃硫酸與足量Mg完全反應,轉移電子數(shù)可能為NA
C.標準狀況下甲烷(CH4)和氧氣(氧氣充足)的混合氣體共22.4L,完全燃燒后產物的分子總數(shù)一定為NA
D.10g的D2O中含有的質子數(shù)與中子數(shù)分別為5NA和4NA
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列指定化學用語正確的是
A.NaHS水解的離子方程式:HS-+H2O=S2-+H3O+
B.Ba(OH)2的電離方程式:Ba(OH)2Ba2++2OH-
C.NaHSO4在水中的電離方程式:NaHSO4=Na++H++SO42-
D.Na2S水解的離子方程式:S2-+2H2O=H2S+2OH-
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D是四種短周期元素,E是過渡金屬元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子結構示意圖為,B的核外電子排布式為1s22s22p63s1,C的最外層有三個未成對電子,E的價電子排布式為3d64s2。試回答下列問題:
(1)寫出下列元素的名稱:A__________,C________。
(2)E元素原子的未成對電子數(shù)是________,E元素在周期表中位于第________周期______族;已知元素周期表可按電子排布分為s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)等,則E元素在______區(qū)。
(3)畫出D的核外電子排布圖:_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實驗室通過水楊酸進行乙;苽浒⑺酒チ值囊环N方法如下:
+(CH3CO)2O(醋酸酐)+CH3COOH
水楊酸 | 醋酸酐 | 乙酰水楊酸 | |
熔點/℃ | 157~159 | 72~ 74 | 135~138 |
相對密度/(g · cm3) | 1.44 | 1.10 | 1.35 |
相對分子質量 | 138 | 102 | 180 |
實驗過程:在100 mL錐形瓶中加入水楊酸6.9 g及醋酸酐10 mL,充分搖動使固體完全溶解。緩慢滴加0.5 mL濃硫酸后加熱,維持瓶內溫度在70 ℃左右, 充分反應。稍冷后進行如下操作:
①在不斷攪拌下將反應后的混合物倒入100 mL冷水中,析出固體,過濾。
②所得結晶粗品加入50 mL飽和碳酸氫鈉溶液,溶解、過濾。
③濾液用濃鹽酸酸化后冷卻、過濾得固體。
④固體經純化得白色的乙酰水楊酸晶體5.4 g;卮鹣铝袉栴}:
(1)該合成反應中應采用_____加熱。(填標號)
A 熱水浴 B 酒精燈 C 煤氣燈 D 電爐
(2)下列玻璃儀器中,①中需使用的有_____(填標號)。
(3)①中需使用冷水,目的是_____。
(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是_____,以便過濾除去難溶雜質。
(5)④采用的純化方法為_____。
(6)本實驗的產率是_____%。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com