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1、选择题 500mlKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6mol?L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500ml,下列说法正确的是( )
A.原混合溶液中c(K+)=4mol?L-1
B.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol
C.电解后溶液中c(H+)=2mol?L-1
D.向电解后的溶液中加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液
参考答案:石墨作电极电解此溶液时,阳极发生的反应为:4OH-═2H2O+O2↑+4e-,
阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,
两极均收集到22.4L(标况)气体,即均生成1mol的气体,阳极生成1mol氧气说明转移了4mol电子,而阴极上生成的1molH2只得到了2mol电子,所以剩余2mol电子由铜离子获得,且溶液中有1molCu2+,
A.c(Cu2+)=1mol0.5L=2mol/L,由电荷守恒可得c(K+)=6mol?L-1-2mol/L×2=2mol/L,故A错误;
B.由以上分析可知,溶液中有1molCu2+,Cu2++2e-═Cu,所以电解得到的Cu的物质的量为1mol,故B错误;
C.电解后,c(K+)=2mol/L,c(NO3-)=6mol?L-1,则由电荷守恒可得c(H+)=6mol?L-1-2mol/L=4mol/L,故C错误;
D.从该溶液中析出Cu、H2、O2,所以电解后加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液,故D正确;
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列描述不正确的是(?)
A.在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极
B.工业制硫酸,需要在接触室的两层催化剂之间装上一个热交换器
C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室,避免阳极产生的气体与烧碱反应
D.用铂电极电解CuS04溶液,当Cu2+浓度降低至原来一半时,停止通电,若加入适量Cu(OH)2能使溶液恢复成原来浓度
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:一般
3、填空题 (3分)(1)以铜电极电解NaOH溶液,若产生1molH2,则消耗H2O?mol。
(2)以铂电极电解饱和Na2CO3溶液,一段时间后溶液的浓度?(增大、减小或不变),有无晶体析出??(有、无)。
参考答案:(1)2?(2)不变、有
本题解析:(1)铜电极电解NaOH溶液,阴极是水电离出的氢离子得电子变成氢气,要生成1mol H2需要2 molH+,而提供2 mol H+需要2 molH2O,所以消耗H2O为2 mol.
(2)惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,实质是电解水,所以溶液始终处于饱和状态,那么浓度就不会发生改变.又因为水在不断因电解而消耗,所以溶液中会有晶体析出
本题难度:一般
4、填空题 (9分)(1)肼(N2H4)又称联氨,在常温下是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ热量(25℃时),表示N2H4燃烧热的热化学方程式是____________________________________________________。
(2)肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:正极的电极反应式:__________________;负极的电极反应式:_______________。
(3)下图是一个电解过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式是:_____________________________。
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
参考答案:(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1 (2分)
(2)O2+2H2O+4e-=4OH- (2分) N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑ (2分)
(3)①Cu2++2e-=Cu (1分) ②112 (2分)
本题解析:(1)1gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ热量(25℃时),则1molN2H4即32g在氧气中完全燃烧生成氮气和H2O,放出19.5kJ×32=624 kJ热量,因此表示N2H4燃烧热的热化学方程式是N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-624 kJ·mol-1。
(2)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,因此该原电池中正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,负极是肼失去电子,电极反应式为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。
(3)①锌与电源的负极相连,作阴极,溶液中的铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
②铜片质量变化为128g,即电解128g铜时失去电子的物质的量是
×2=4mol,因此根据电子得失守恒可知消耗氧气的物质的量是1mol,在标准状况下的体积是22.4L,所以需要空气的体积是22.4L×5=112L。
考点:考查热化学方程式书写以及电化学原理的应用
本题难度:一般
5、填空题 (1)A为用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)的装置.
①电解一段时间后,B中出现浑浊现象,请用离子方程式表示原因______.
此时电极a附近的现象为______,因此工业上电解所用的食盐水需精制.
②随反应的进行,C中溶液红色褪去,主要原因有两种可能.请按要求填写表格.
假设 | 主要操作 | 现象 | 结论 假设1: | | | 假设2:可能是H+与OH-中和,导致溶液褪色
|
(2)电解饱和食盐水所得气体X,可应用于提取溴单质.现有流程图如下:

请回答:
①气体X的化学式为______,反应II的化学方程式为______.
②在母液苦卤中含有较多的NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4等物质.用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量(g/L),实验过程中应测定的数据有______.
③电解200kg?质量分数为25%的饱和食盐水,当浓度下降到20%时,收集到氯气的物质的量为______(溶于溶液中的氯气忽略不计,计算结果保留一位小数).
参考答案:(1)惰性电极电解饱和食盐水,发生2NaCl+2H2O?电解?.?2NaOH+H2↑+Cl2↑,
①氯气在b电极生成后在B中与硫化钠发生氧化还原反应,该离子反应为Cl2+S2-=2Cl-+S↓,氢气在a电极产生,生成的NaOH与镁离子反应,观察到有无色气泡产生,溶液出现浑浊,
故答案为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓;有无色气泡产生,溶液出现浑浊;
②C中溶液红色褪去,主要原因有两种可能,若为HClO的强氧化性褪色,则漂白性后再滴加酚酞不会恢复,或褪色的溶液中滴加NaOH溶液,颜色不会恢复,故答案为:假设主要操作现象结论假设1:Cl2与水反应生成有强氧化性的HClO,有漂白作用使红色褪去取少量褪色溶液于试管中,滴加酚酞显红色假设1正确假设2:或 假设主要操作现象结论假设1:Cl2与水反应生成有强氧化性的HClO,有漂白作用使红色褪去取少量褪色溶液于试管中,加入适量NaOH溶液显红色假设2正确假设2:;
(2)①由流程可知,X为Cl2,具有氧化性,能将溴离子氧化为溴单质,该离子反应为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Cl2;SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4;?
②用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量(g/L),应知道溶液的体积及Mg元素的质量,则需测定苦卤样品的体积、Mg(OH)2沉淀的质量,故答案为:苦卤样品的体积、Mg(OH)2沉淀的质量;
③电解200kg?质量分数为25%的饱和食盐水,当浓度下降到20%时,参加反应的NaCl为xmol,由2NaCl+2H2O?电解?.?2NaOH+H2↑+Cl2↑,则200000×25%-x×58.5g/mol200000-2x-71x×100%=20%,解得x=195.4mol,所有氯气的物质的量为195.4mol2=97.7mol,故答案为:97.7mol.
本题解析:
本题难度:简单