(13分)图4-38中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336 mL(标准状态)气体。回答:图4
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(13分)图4-38中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336 mL(标准状态)气体。回答:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113126-55116.jpg) 图4-38 (1)直流电源中,M__________为极。 (2)Pt电极上生成的物质是________,其质量为________g。 (3)电源输出的电子,其物质的量与b、c、d各电极分别生成的物质的物质的量之比为:_________∶________∶________∶________。 (4)AgNO3溶液的浓度_______,AgNO3溶液的pH________,H2SO4溶液的浓度______,H2SO4溶液的pH______(填增大、减小或不变)。 (5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为________g。 |
答案
(1)正 (2)Ag 2.16 g (3)4 4 1 2 (4)不变 不变 增大 减小 (5)0.45 |
解析
(1)用惰性电极电解H2SO4相当于电解水,观察图中c、d两电极上的小试管,根据气体产生的比例,可推断d电极生成的是H2,而c电极生成的是O2,故M为电源的正极,N为电源的负极。 (2)由反应2H2O 2H2↑+O2↑可知n(H2)∶n(O2)=2∶1,所以该电路中通过的电子物质的量为336 mL/22400 mL·mol-1×2/3×2="0.02" mol。b为Pt电极,也是电解池的阴极,0.02 mol Ag+得0.02 mol电子生成0.02 mol Ag,质量为2.16 g。 (3)电源输出的电子为0.02 mol,b电极生成的Ag为0.02 mol,c电极生成的O2为0.005 mol,d电极生成的H2为0.01 mol,故四者的比值为4∶4∶1∶2。 (4)a电极作阳极,Ag不断溶解进入溶液,能保持AgNO3溶液相对稳定性,所以AgNO3溶液的浓度不变,pH也不变;而由于H2SO4溶液不断被电解,水量减少,使浓度增大,pH减小。 (5)设原有5.00%的H2SO4溶液的质量为x。则: x×5.00%=(x-336 mL/22400mL·mol-1×2/3×18 g·mol-1)×5.02% 解得:x="0.45" g。 |
举一反三
(10分)图4-39是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。请填空:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113122-90118.jpg) 图4-39 (1)X的电极名称是_________极,发生的电极反应式为________,Y极的电极材料是_______。检验X极的产物方法是_____________________。 (2)某同学在实验时误将两种电极材料接反,导致X极上未收到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来,发现X一端出现了白色沉淀,此沉淀是_______(填化学式)。其形成原因是___________,该沉淀在空气中放置,现象是________________________。 (3)工业上电解饱和食盐水的方法之一,是将两个极室用离子交换膜隔开(如图4-40)其目的是_______,阳极室(A处)加入_______,阴极室(B处)加入_______,离子交换膜只许_________离子通过。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113122-94320.jpg) 图4-40 |
用Pt电极电解浓度为17%的饱和硝酸银溶液,当金属银完全析出时,阳极上放出5.6 L气体(标准状况),电解后溶液的密度为1.038 g·cm-3。试计算: (1)电解前原硝酸银溶液的总质量是多少?电解析出的银多少克? (2)电解前硝酸银的溶解度是多少? (3)电解后所得溶液的质量分数和物质的量浓度各为多少? |
(14分) 卤素单质的性质活泼,卤素的化合物应用广泛,研究卤素单质及其化合物具有重要意义。 (1)在光照条件下,氯气和氢气反应过程如下: ①Cl2→Cl+Cl ②Cl+H2→HCl+H ③H+Cl2→HCl+Cl 反应②中被破坏的化学键是——,氯元素的原子结构示意图为——。。 (2)二氧化氯(ClO2)是一种广泛用于水处理消毒剂,与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的***菌能力,而且不会产生对人体有害的有机氯化物。制备ClO2的方法有以下两种: 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2+2NaCl+2H2O…………………………① 2NaClO2+H2O2+H2SO4===2C1O2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O …………………② 你认为哪种方法最佳 (填序号),理由是 。 (3)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氯气,请写出反应的离子方程式 。 (4)碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的特点。一定温度下,灯泡内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应:W(s)+I2(g)![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113104-97025.png) WI2(g)。为模拟上述反应,准确称取0.508g碘、0.736g金属钨置于50.0mL的密闭容器中,加热使其反应。如图是WI2(g)的物质的量随时间变化关系图象,其中曲线I(0~t2时间段)的反应温度为T1,曲线II(从t2开始)的反应温度为T2,且T2>T1。则:①该反应的△H 0(填“大于” 或“等于”或“小于”)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113104-78123.png) ②从反应开始到t1时间内的平均反应速率 v(I2)= 。 ③下列说法中不正确的是 (填序号)。 A.该反应的平衡常数表达式是![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113104-11406.png) B.灯丝附近温度越高,灯丝附近区域WI2越易变为W而重新沉积到灯丝上 C.利用该反应原理可以提纯钨 (5)25℃时,向5mL含有KCl和KI浓度均为0.1mol/L的混合液中,滴加6mL0.1mol/L的AgNO3溶液,先生成的沉淀是 ,溶液中离子浓度由大到小的顺序是 [不考虑H+和OH-。25℃时KSP(AgCl)=1.8×10-10、KSP(AgI)=8.3×10-17]。 (6)Mg常用作提纯Ti的试剂,已知: ①Mg(s)+Cl(g)==MgCl2(s)△H=—641kJ/mol ②Ti(s)+2Cl2(g)===TiCl2(l) △H=—770kJ/mol 请写出Mg与液态TiCl4反应提纯钛的热化学方程式 。 |
某温度下,体积一定的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) △H<0。下列分析正确的是 ( )A.平衡后加入N2,该反应的△H增大 | B.若平衡昏升高温度,则平衡常数K变大 | C.平衡后再充入NH3,达到新平衡时,NH3的百分含量变大 | D.若反应前充人的N2与H2物质的量相等,达平衡时N2的转化率比H2的高 |
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将质量相等的A、B、C三种金属,同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中,反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示。根据图中所提供的信息,得出的结论正确的是(已知:A、B、C在生成物中均为+2价):![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200110/20200110113059-96637.jpg) A.放出H2的质量是C>B>A B.金属活动性顺序是A>B>C C.反应速率最大的是A D.相对原子质量是C>B>A |
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