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题文

电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液c ;A、B是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:

(1)若A、B都是惰性电极,c是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液,则:
① B是         极(填“阴”或“阳”) B极逸出                (填:黄绿或无色)气体,同时B极附近溶液呈           色。 
②电解池中A极上的电极反应式为                    
B极上的电极反应式为                    
(2)如要进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,电解液c选用CuSO4溶液,则:
① A电极的材料是    ,电极反应式是                           
② B电极的材料是    ,电极反应式是                               
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
③下列说法正确的是________。
a.电能全部转化为化学能
b.在电解精炼过程中,电解液中伴随有Al3+、Zn2+产生
c.溶液中Cu2向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8 g ,则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为           L 。
(4)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为电解池,其电解质溶液需用          ,阳极材料是用    ,阴极电极反应式为                     

科目 化学   题型 填空题   难度 较难
知识点: 探究电解池作用
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下表给出了ABCDE五种有机物的有关信息

请根据表中信息回答下列问题:
(1)将A通入到少量的溴的四氯化碳溶液中,主要现象是____________________。
(2)B分子的空间构型为___________________。
(3)实验室用C制取少量的A的反应条件为:以浓硫酸作催化剂、温度为_______℃。
(4)C与E发生反应的化学方程式为_______________________________。
(5)D与新制的氢氧化铜的悬浊液反应的化学方程式为___________________________。
(6)E的一种同分异构体F既能在NaOH溶液中发生水解反应,又能与银氨溶液反应,则F的结构简式为______________________。

按要求回答下列问题:
(1)实验室常用NaOH溶液来进行洗气和提纯,当100mL3mol/L的NaOH溶液吸收标准状况下4.48LCO2时,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
(2)常温下向一定体积的0.1mol/L醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是______________。
A.溶液中导电粒子的数目减小
B.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
C.溶液中不变
D.溶液中减小
(3)①常温下将0.15mol/L稀硫酸V1mL与0.1mol/LNaOH溶液V2mL混合,所得溶液的pH为1,则V1:V2=______________________(溶液体积变化忽略不计)。
②常温下若溶液由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V2mL混合而得,则下列说法正确的是
A.若反应后溶液呈中性,则c(H+)+c(OH-)=2×10-7mol/L
B.若V1=V2,反应后溶液pH一定等于7
C.若反应后溶液呈酸性,则V1一定大于V2
D.若反应后溶液呈碱性,则V1一定小于V2
(4)常温下,浓度均为0.1mol/L的下列五种溶液的pH值如表所示:

溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
pH
8.8
9.7
11.6
10.3
11.1

①根据表中数据,将浓度均为0.01mol/L的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是____。
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
②根据以上数据,判断下列反应可以成立的是_____________。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.NaHCO3+HCN=NaCN+CO2+H2O
(5)几种离子开始沉淀时的pH如下表:

离子
Fe2+
Cu2+
Mg2+
pH
7.6
5.2
10.4

当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时,________(填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]___________Ksp[Mg(OH)2](填“>”、“=”或“<”)

铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:

化学反应
平衡常数
温度
973K
1173K
ⅠFe(s)+CO2(g)= FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
ⅡFe(s)+H2O(g)= FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
ⅢCO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g)
K3


完成下列填空:
(1)反应Ⅰ是________(选填“吸热”,“放热”)反应。根据反应Ⅰ与Ⅱ可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。
(2)973K时,若反应Ⅲ在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)=__________。若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将________移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将________(选填“增大”,“减小”,“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有________。

铁是用途最广泛的金属材料之一,但生铁易生锈,请讨论电化学实验中有关铁的性质。
(1)某原电池装置如图所示,右侧烧杯中的电极反应为_________,左侧烧杯中的c(Cl-)________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。

(3)用高铁酸盐设计的高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
①写出正极电极反应式________________________________。
②用高铁电池做电源,以铁为阳极,以铜作阴极,对足量KOH溶液进行电解,当电池中有0.2molK2FeO4反应时,则在电解池中生成H2________L。(标准状况)

有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径,发展“碳一化学”,开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料,经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程:

(1)以CO和CO2分别与H2为原料,在一定条件下均可合成甲醇(CH3OH)。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念:(用化学反应方程式表示)____________;
(2)下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下,0.5molCO2和1.5molH2反应得到甲醇蒸气,产率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式:_____________________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中气体密度不变
(3)如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式:负极______。

(4)“催化还原”反应制乙二醇(HOCH2-CH2OH)原理如下:
CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究,下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况,则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。

(5)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸。H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O4-和C2O42-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________;草酸氢钾溶液中存在如下平衡:H2OH++OH-,HC2O4-H++C2O42-和___________;一定温度下,往CaC2O4饱和溶液[已知Ksp(CaC2O4=2.3×10-9)]中加入少量CaCl2固体,c(Ca2+)将_________,CaC2O4的溶解度将____________。(填“增大”“减小”或“不变”)

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