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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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高考化学必考知识点《电解池原理》答题技巧(2017年最新版)(六)
2017-08-10 00:19:01 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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1、简答题  食盐不仅是生活必需品,也是生产氯气和烧碱的重要原料.下图1是工业电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图.
(1)B处出口产生的物质是______;C处进口的物质是______.
(2)______离子被阳离子交换膜阻止进入阳极区,原因是______.
(3)如图2所示,20℃时在混合溶液中,随着氢氧化钠含量的变化,氯化钠达到饱和状态时其溶质质量分数的变化曲线.
已知曲线上A、B、C、D四个点的坐标分别为:A(0,26.5);B(14.0,15.0);C(18.8,11.7);D(38.0,2.0).
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①20℃时,氯化钠在水中的溶解度为______g.
②D点处氢氧化钠的物质的量浓度约为多大?(已知D点处溶液的密度约为1.4g?mL-1,计算结果保留两位有效数字)______
③若现有20℃时,满足曲线上B点指标的溶液,可用______方法尽可能地降低氯化钠的含量,达到提纯氢氧化钠的目的.


参考答案:(1)工业电解饱和食盐水,依据图装置分析,钠离子移向F极,说明F为阴极,E电极为阳极析出的是氯气,F电极析出的是氢气;故答案为:氢气;饱和食盐水;
(2)F电极生成氢气破坏了水的电离生成氢氧根离子,阳离子交换膜阻止氢氧根离子进入阳极区失电子生成氧气,混入氯气中;
故答案为:氢氧根;?避免氧气生成;
(3)①由曲线上A(0,26.5)点坐标可得,20℃时氯化钠在水中的饱和溶液的溶质质量为26.5%,此时氯化钠的溶解度为:
20℃氯化钠在水中溶解度=26.5100-26.5×100g≈36.1g;
故答:36.1;
②曲线上D(38.0,2.0)点表示:混合溶液中氢氧化钠含量为38.0%时,混合溶液中氯化钠达饱和状态其溶质质量分数为2.0%.换言之,若此时溶液质量为100g,其中含38.0g氢氧化钠时溶解氯化钠2.0g达到饱和.混合溶液中氢氧化钠含量为38.0%时的物质的量浓度c=1000cm3/L×1.4g/cm3×38.0%40g/mol=13mol/L;
故答案为:13;
③使B点的溶液尽可能地降低氯化钠的含量,根据曲线含义,只要使氢氧化钠的含量增大氯化钠的溶解能力就减小,氯化钠结晶析出,剩余溶液则为较纯净的氢氧化钠溶液.可采取蒸发水分浓缩溶液增大氢氧化钠的含量,结晶出氯化钠.
故答案:蒸发结晶.


本题解析:


本题难度:一般



2、实验题  某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu+H2SO4(稀)====CuSO4+H2↑。
(1)请在方框内画出能够实现这一反应的实验装置图。

?
(2)某同学在做铜与稀硫酸的上述反应实验时,看到碳棒和铜棒都有气泡产生,但铜棒没有被腐蚀。请你分析其原因___________________,此时的电池反应为____________________。


参考答案:(1)

(2)电源反接 2H2O2H2↑+O2↑


本题解析:金属Cu活泼性排在氢的后面,所以不能是原电池,借助电解利用氧化还原反应设计成电解池,Cu为电解池的阳极,稀硫酸为电解液,C棒为电解池的阴极。


本题难度:一般



3、填空题  将两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略)。
(1)写出电极反应式阳极:_______________, 阴极:_______________。
(2)电极上应析出银的质量是_______________。
(3)欲使该溶液复原应加入_____________。


参考答案:(1)4OH--4e-=2H2O+O2↑;4Ag++4e-=4Ag?
(2)54mg或5.4×10-2g
(3)Ag2O


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  图中乙是甲的电解池进行电解时的某个量(纵坐标x)随时间变化的曲线(各电解池都用石墨作电极,不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响),则x表示(? )

A.各电解池析出气体体积总数的变化
B.各电解池阳极质量的增加
C.各电解池阴极质量的增加
D.各电极上放电的离子总数的变化


参考答案:C


本题解析:③随着电解的进行x值始终为0,可排除A项;三个电解池的阳极上都是阴离子放电,其中①②中析出的都是氧气,质量相同,故可排除B项。各电极上放电的离子总数①③是相同的,所以D项也不正确


本题难度:一般



5、填空题  二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填序号)。
A.只有还原性
B.还原性和酸性
C.只有氧化性
D.氧化性和酸性

②若上述反应中产生0.1 mol ClO2,则转移电子的物质的量为_______mol。
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①上图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式:                                                          
②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因                                                                           
(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含
CN- a mg/L,现用ClO2将CN-氧化,只生成两种气体,其离子反应方程式为                           


参考答案:(1)①B (1分) ② 0.1  (1分)
(2)①Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+ (2分)
②0.01 (2分) 在阴极发生2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 (2分)
(3)2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-(2分)


本题解析:(1)①4HCl中2HCl转化为Cl2,表现还原性,2HCl转化为NaCl,表现酸性,故B项正确。
②NaClO3中Cl元素为+5价,ClO2中Cl元素为+4价,所以产生0.1 mol ClO2,转移电子的物质的量为0.1mol。
(2)①惰性电极电解饱和食盐水,阳极Cl?失电子生成ClO2,Cl元素由-1价升高至+4价,配平可得电极方程式:Cl- - 5e- + 2H2O = ClO2↑+ 4H+ 
②阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况),则生成H2:0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,通过阳离子交换膜的阳离子为Na+,物质的量为0.01mol;阴极上H2O电离出的H+放电:2H+ + 2e- =H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH- +H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大 。
(3)CN-被氧化转化为CO2和N2,所以离子方程式为:2ClO2+2CN- = N2↑+ 2CO2↑+2Cl-
考点:本题考查氧化还原反应的分析、电解原理及计算、电极方程式和离子方程式的书写。


本题难度:困难



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