
?2024屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)培優(yōu)--電解飽和食鹽水訓(xùn)練
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
一、單選題
1.人類的生存和發(fā)展離不開自然資源。下列說法不正確的是
A.食鹽可用于氯堿工業(yè)
B.空氣吹出法常用于工業(yè)規(guī)模海水提溴
C.乙烯、丙烯、甲烷等是通過石油催化重整得到的重要化工基本原料
D.綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染
2.用如圖所示裝置電解氯化鈉溶液(X、Y是碳棒)。下列判斷正確的是
A.Y電極為正極 B.X電極為陽極
C.Y電極表面發(fā)生氧化反應(yīng) D.X電極表面有氯氣生成
3.NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是
A.4.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為0.3NA
B.電解飽和食鹽水時(shí),每得到1molNaOH,在陽極上反應(yīng)的離子就得到1mol電子
C.78gNa2O2固體含有的陰離子數(shù)為2NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.5NA個(gè)CCl4所占的體積約為11.2L
4.下列關(guān)于電解飽和食鹽水的說法中,正確的是( )
A.電解時(shí)陽極得到氯氣,陰極得到金屬鈉
B.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液顯無色
C.若在陽極附近的溶液中,滴入碘化鉀淀粉溶液,溶液顯藍(lán)色
D.電解過程中,陰極發(fā)生的是氧化反應(yīng)
5.如圖為電解飽和食鹽水裝置,下列有關(guān)說法不正確的是
A.左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B.右側(cè)生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)
C.電解一段時(shí)間后,B口排出NaOH溶液
D.電解飽和食鹽水的離子方程式: 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
6.下列解釋工業(yè)生產(chǎn)或應(yīng)用的化學(xué)方程式正確的是(????)
A.氯堿工業(yè)制氯氣:2NaCl(熔融)2Na+C12↑
B.利用磁鐵礦冶煉鐵:CO+FeOFe+CO2
C.工業(yè)制小蘇打:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
D.工業(yè)制粗硅:C+SiO2Si+CO2↑
7.下列有關(guān)氯氣的說法不正確的是
A.Cl2是由共價(jià)鍵構(gòu)成的非極性分子 B.制備漂白粉的方法是用石灰水吸收Cl2
C.利用濕潤的淀粉—KI試紙可檢驗(yàn)Cl2 D.工業(yè)上可用電解飽和食鹽水制得Cl2
8.下列說法正確的是
A.氯堿工業(yè)是電解熔融的NaCl,陽極產(chǎn)生Cl2
B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br />
C.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極被氧化
D.工業(yè)上電解熔融的AlCl3來制取鋁
9.為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模噭┗騼x器或操作正確的是(????)
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
試劑或儀器或操作
A
測(cè)定中和熱
選擇濃硫酸與NaOH溶液作為試劑
B
比較Cl與S的非金屬性
將鹽酸滴入溶液中
C
制備氫氧化鐵膠體
將氯化鐵飽和溶液滴入沸水中,加熱到紅褐色
D
電解法制取氯氣
用鐵作陽極電解飽和食鹽水
A.A B.B C.C D.D
10.用下列實(shí)驗(yàn)裝置和方法進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
甲
乙
丙
丁
A.用裝置甲制備SO2 B.用裝置乙從碘水溶液中萃取碘
C.裝置丙用于制備少量家用消毒液 D.用裝置丁蒸干溶液獲得次氯酸鈉晶體
11.中國航天科技發(fā)展舉世矚目。2020年“嫦娥五號(hào)”成功攜帶月球樣品返回地球,2021年“天問一號(hào)”著陸火星,它們都是由以液氫為燃料的“長征五號(hào)”火箭搭載升空的。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是
A.氫氣燃燒的產(chǎn)物不污染環(huán)境,有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”
B.低溫液態(tài)儲(chǔ)氫可以大大提高氫氣的密度,降低儲(chǔ)運(yùn)成本
C.已知,,則燃燒熱
D.氫氣的來源較多,包括水的電解、煤的氣化、乙烷裂解和氯堿工業(yè)等
12.圖a—c分別為NaCl在不同狀態(tài)下的導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)(X、Y為石墨電極)微觀示意圖。下列分析正確的是
A.圖中代表Na+ B.圖b中X與電源負(fù)極相連
C.圖b說明通電后發(fā)生了:NaCl=Na++Cl- D.圖c中Y上產(chǎn)生H2
13.關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是
A.電解時(shí)在陽極得到Cl2,在陰極得到Na
B.電解一段時(shí)間后充分?jǐn)嚢桦娊庖?,溶液呈中?br />
C.若在陰極附近溶液中滴入酚酞,溶液呈無色
D.若在陽極附近溶液中滴入KI,溶液呈棕色
14.如圖裝置中X和Y均為石墨電極,電解液為滴有酚酞的某濃度NaCl溶液,電解一段時(shí)間后,X極附近溶液先變紅。下列有關(guān)說法中正確的是
A.X極連接電源正極
B.X極上產(chǎn)生氣體有刺激性氣味
C.Y極上發(fā)生氧化反應(yīng)
D.電子從X極經(jīng)過溶液流向Y極
15.有一種節(jié)能的氳堿工業(yè)新工藝,將電解池與燃料電池相組合,相關(guān)流程如下圖所示(電極未標(biāo)出),下列說法錯(cuò)誤的是:
A.電解池的陰極反應(yīng)式2H20+2e-=H2↑+20H-
B.相同條件下,當(dāng)電解池生成2LC12,理論上燃料電池應(yīng)消耗1LO2
C.電解池中陽離子移動(dòng)流向陰極池
D.溶液a、b、c的pH大小順序?yàn)椋篴>b>c
二、實(shí)驗(yàn)題
16.請(qǐng)用下圖所示儀器裝置設(shè)計(jì)一個(gè)包括電解飽和食鹽水并測(cè)定電解時(shí)產(chǎn)生的氫氣的體積 和檢驗(yàn)氯氣的氧化性的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)所選儀器連接時(shí),各接口的順序是(填各接口的代號(hào)字母):A 接_____,_____接_____,B接_____,_______接_____________。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)用石墨和鐵為電極,則鐵電極接電源的_____極,所發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____; 此電解總反應(yīng)方程式為_____。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的氫氣體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為 5.60 mL,電解后溶液的體積恰好為 50.0 mL, 則溶液中 OH-的濃度為_____。
17.氯化鈉在自然界中的儲(chǔ)量豐富,生活上可用作調(diào)味品,也廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等。
(1)工業(yè)上通過電解飽和食鹽水可制得氯氣、氫氣和燒堿。
①電解飽和食鹽水的離子方程式為_______。
②氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)低于燃料電池,氫氣從燃料電池的_______(填“正極”或“負(fù)極”)通入。
(2)以氯化鈉為原料制鈉單質(zhì)的化學(xué)方程式為_______;利用反應(yīng)制取,當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移時(shí),生成的在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_______L,參與反應(yīng)的氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為_______。
(3)醫(yī)療上所用的生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。某化學(xué)興趣小組用表中裝置配制生理鹽水(密度約為)。
①用托盤天平(最小砝碼為1g)稱量_______固體。
②操作順序?yàn)閒→_______(除f外,部分操作可重復(fù),填標(biāo)號(hào));進(jìn)行b操作時(shí),若俯視容量瓶刻度線,則配得的氯化鈉溶液的濃度_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
a
b
c
d
e
f
18.某課外活動(dòng)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了電化學(xué)相關(guān)知識(shí)后,用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)一:將開關(guān)K與a連接,則乙為_____極,電極反應(yīng)式為______。
(2)實(shí)驗(yàn)一結(jié)束后,該研究小組的同學(xué)決定在乙電極表面上鍍下列金屬中的一種以防止鐵被腐蝕,正確的選擇是____(填字母編號(hào))。
A.Cu ?????? B.Zn ?????C.Sn ???? ????D.Ag
(3)實(shí)驗(yàn)二:開關(guān)K與b連接,則乙__極,總反應(yīng)的離子方程式為______。
(4)對(duì)于實(shí)驗(yàn)二,下列說法正確的是____(填字母編號(hào))。
A.溶液中Na+向甲極移動(dòng)
B.從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍(lán)
C.反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度
D.反應(yīng)在結(jié)束后,甲電極和乙電極上收集到的氣體體積一定相等
(5)該研究小組的同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二結(jié)束的溶液中滴加酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)________(填“甲”或“乙”)極附近變紅。
19.氯氣是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛。實(shí)驗(yàn)室也可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)氯氣。
(1)請(qǐng)為該實(shí)驗(yàn)選擇合適的發(fā)生裝置___________(填“a”或“b”)。
(2)寫出儀器的名稱:①___________;②___________。
(3)當(dāng)集氣瓶中收集滿氯氣時(shí),可以觀察到氣體呈___________色,干燥的氯氣可使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,是因?yàn)開__________的漂白性(填化學(xué)式,下同)。
(4)反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物是___________,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),可選用___________溶液來吸收多余的氯氣。實(shí)驗(yàn)室配制好2.0mol/LNaOH溶液,至少需要這種溶液___________mL才能與4.48L氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)恰好完全反應(yīng)。
(5)現(xiàn)需220mL2.0mol/LNaOH溶液,需稱量___________g氫氧化鈉固體,上述實(shí)驗(yàn)需要的儀器有電子天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和___________。
(6)工業(yè)上常用電解飽和食鹽水制取氯氣:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,該反應(yīng)中,陽極發(fā)生的電極反應(yīng)是___________。標(biāo)況下生成2.24LCl2時(shí),轉(zhuǎn)移電子___________mol。
參考答案:
1.C
【詳解】A.氯堿工業(yè)是通過電解飽和食鹽水制得、NaOH和的工業(yè),A正確;
B.空氣吹出法常用于工業(yè)規(guī)模海水提溴,B正確;
C.乙烯、丙烯、甲烷等是通過石油催化裂化裂解得到的重要化工基本原料,C錯(cuò)誤;
D.綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染,不是先產(chǎn)生再治理,D正確。
答案選C。
2.C
【分析】電解氯化鈉溶液,因X、Y均是碳棒,為惰性電極,根據(jù)圖示裝置可知,X連接電源的負(fù)極,為陰極,水會(huì)得到電子,產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,Y連接電源的正極,為陽極,陽極氯離子會(huì)失去電子生成氯氣,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.結(jié)合上述分析可知,Y電極連接電源的正極,為陽極,A錯(cuò)誤;
B.X電極連接電源的負(fù)極,為陰極,B錯(cuò)誤;
C.Y電極表面氯離子失去電子生成氯氣,發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;
D.結(jié)合上述分析可知,X電極表面產(chǎn)生氫氣,D錯(cuò)誤;
故選C。
3.A
【詳解】A.4.5g二氧化硅的物質(zhì)的量為0.075mol,每摩爾SiO2含4mol硅氧鍵,故4.5gSiO2晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為0.3NA,A正確;
B.在電解池中,陽極上參加反應(yīng)的離子是失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.78gNa2O2固體(物質(zhì)的量為1mol)的陰離子是,其數(shù)目為NA,C錯(cuò)誤;
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下, CCl4不是氣體,不能用氣體摩爾體積計(jì)算,D錯(cuò)誤;
答案選A。
4.C
【詳解】A.電解飽和食鹽水,陽極產(chǎn)物為Cl2,陰極產(chǎn)物為NaOH和H2,A錯(cuò)誤;
B.陰極產(chǎn)物有NaOH,則在陰極附近滴入酚酞,溶液變紅色,B錯(cuò)誤;
C.陽極產(chǎn)物為Cl2,溶液中仍溶解少量的Cl2,會(huì)氧化KI并生成I2,溶液因此顯藍(lán)色,C正確;
D.陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。
故選C。
5.B
【詳解】A、電解池陽極A發(fā)生氯離子失去電子的氧化反應(yīng):2Cl――2e-=Cl2↑,即左側(cè)電極上發(fā)生氧化反應(yīng),故A正確;
B、陰極B發(fā)生氫離子得到電子的還原反應(yīng):2H++2e-=H2↑,生成的是氫氣,不是氯氣,不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán),故B錯(cuò)誤;
C、陰極B發(fā)生2H++2e-=H2↑,水的電離平衡被破壞,生成NaOH,因此電解一段時(shí)間后,B口排出NaOH溶液,故C正確;
D、電解飽和食鹽水時(shí),電解池陽極A發(fā)生2Cl――2e-=Cl2↑,陰極B發(fā)生2H++2e-=H2↑,因此電解的總反應(yīng)為:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,故D正確;
故答案選B。
6.C
【詳解】A.氯堿工業(yè)制氯氣是電解飽和食鹽水,反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,故A錯(cuò)誤;
B.磁鐵礦成分為四氧化三鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式:4CO+Fe3O43Fe+4CO2,故B錯(cuò)誤;
C.工業(yè)制小蘇打是飽和氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,故C正確;
D.工業(yè)制粗硅是焦炭和二氧化硅高溫反應(yīng)生成硅和一氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式:2C+SiO2Si+2CO↑,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
7.B
【詳解】A.Cl2含有非極性共價(jià)鍵,且屬于非極性分子,A正確;
B.工業(yè)上采用Cl2與石灰乳反應(yīng)制備漂白粉,B錯(cuò)誤;
C.Cl2與KI反應(yīng)生成I2,從而使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán),故可用該方法檢驗(yàn)Cl2,C正確;
D.電解飽和食鹽水又叫氯堿工業(yè),可獲得NaOH、H2、Cl2等產(chǎn)品,D正確;
故答案選B。
8.C
【詳解】A.氯堿工業(yè)是電解NaCl溶液,A錯(cuò)誤;
B.氫氧燃料電池將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,B錯(cuò)誤;
C.氫氧燃料電池工作時(shí)氫氣在負(fù)極失電子被氧化,C正確;
D.工業(yè)上電解熔融的Al2O3來制取鋁,D錯(cuò)誤;
故選C。
9.C
【詳解】A、中和熱測(cè)定,應(yīng)該選擇稀溶液。因?yàn)闈饬蛩崛芙庥谒艧?,故A錯(cuò)誤;
B、比較非金屬性可以通過單質(zhì)的氯化性強(qiáng)于S,即氯氣將硫置換出來,也可以通過最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物即強(qiáng)酸制弱酸來說明,即高氯酸制硫酸,不是鹽酸制氫硫酸,故B錯(cuò)誤;
C、氫氧化鐵膠體的制備方法教材上有說明,注意是飽和溶液,故C正確;
D、電解飽和氯化鈉溶液得氯氣,如果使用鐵作電極材料,則陽極鐵失去電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,不能得到氯氣,故D錯(cuò)誤。
故選C。
【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn)B,不能用氫化物的酸性強(qiáng)弱來證明元素的非金屬性強(qiáng)弱。
10.B
【詳解】A.用裝置甲制備SO2,需要加熱,而裝置甲中沒有加熱儀器,所以用裝置甲不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珹錯(cuò)誤;
B. 碘在水中溶解度小于苯,且苯與水互不相溶,可用裝置乙從碘水溶液中萃取碘,B正確;
C.電解飽和食鹽水,陽極產(chǎn)生Cl2,陰極產(chǎn)生NaOH和H2,Cl2和NaOH反應(yīng)生成NaClO,裝置丙應(yīng)改成下方為陽極生成Cl2,與上方產(chǎn)生的NaOH反應(yīng),可制備少量含NaClO的消毒液,C錯(cuò)誤;
D. ClO-在溶液中水解,ClO-+H2OHClO+OH-,HClO分解生成HCl和O2,2HClO2HCl + O2↑,HCl與NaOH生成NaCl,故蒸干后得到NaCl,所以用裝置丁無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珼錯(cuò)誤;
故選B。
11.C
【詳解】A.氫氣燃燒的產(chǎn)物是水,不污染環(huán)境,大力發(fā)展氫能的使用,可減少化石燃料的需求,有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”,A正確;
B.常溫下氣態(tài)氣的密度小,體積大,且對(duì)運(yùn)輸氣管要求高,故儲(chǔ)運(yùn)成本高,低溫液態(tài)儲(chǔ)氫可以大大提高氫氣的密度,降低儲(chǔ)運(yùn)成本,B正確;
C.燃燒熱是指1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)放出的熱量,該熱化學(xué)方程式中,H2O(g)不是穩(wěn)定產(chǎn)物,且由于不知道氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放出的能量,故不能計(jì)算燃燒熱,C錯(cuò)誤;
D.水的電解產(chǎn)物是氫氣和氧氣,煤的氣化可得到氫氣和CO,乙烷裂解產(chǎn)生乙烯和氫氣,氯堿工業(yè)是通過電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣,故都可作為氫氣的來源,D正確;
答案選C。
12.D
【詳解】A.由于Na+半徑小于Cl-半徑,故圖中代表Cl-,A錯(cuò)誤;
B.由A項(xiàng)分析可知,代表Cl-,電解池中陽離子移向陰極,陰離子移向陽極,故圖b中X與電源正極相連,B錯(cuò)誤;
C.電解質(zhì)的電離是在水分子的作用下而不是通電,故圖b說明通電后Na+和Cl-發(fā)生了定向移動(dòng),而不是NaCl發(fā)生電離,C錯(cuò)誤;
D.由B項(xiàng)分析可知,圖c中X與電源的正極相連是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2↑,Y與電源的負(fù)極相連是陰極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故Y上產(chǎn)生H2,D正確;
故答案為:D。
13.D
【詳解】A.電解時(shí),陽極上氯離子失電子得到氯氣,陰極上氫離子得到電子生成氫氣,故A錯(cuò)誤;
B.電解一段時(shí)間后,溶液中存在氫氧化鈉,溶液顯示堿性,故B錯(cuò)誤;
C.陰極上氫離子得到電子生成氫氣,該極附近的溶液顯堿性,滴入酚酞試液,溶液呈紅色,故C錯(cuò)誤;
D.陽極上氯離子失電子得到氯氣,滴入KI溶液,氯氣能將碘離子氧化為碘單質(zhì)而使得溶液呈棕色,故D正確;
故選D。
14.C
【詳解】分析:裝置中X和Y均為石墨電極,電解液為滴有酚酞的某濃度NaCl溶液,在電解池中,陰極上是氫離子得電子生成氫氣,電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,陰極區(qū)堿性增強(qiáng),電解一段時(shí)間后,X極附近溶液先變紅,說明X極為陰極,Y極為陽極。
詳解:A. X極為電解池的陰極,所以X極應(yīng)連接電源的負(fù)極,故A錯(cuò)誤;
B. X極的電極反應(yīng)式為:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成的氫氣沒有刺激性氣味,故B錯(cuò)誤;
C. Y極為電解池的陽極,氯離子在陽極失電子生成氯氣,發(fā)生氧化反應(yīng),故C正確;
D. 電子從Y極經(jīng)過導(dǎo)線流向X極,不會(huì)經(jīng)過電解質(zhì)溶液,故D錯(cuò)誤;答案選C。
點(diǎn)睛:本題考查電解池的工作原理,根據(jù)題目信息判斷X極和Y極的電極類型是解題的關(guān)鍵,試題難度不大。本題的易錯(cuò)點(diǎn)是D項(xiàng),解題時(shí)要注意電子不能通過電解質(zhì)溶液。
15.D
【詳解】從圖中可以看出來,左邊為電解飽和食鹽水的電解質(zhì),右邊為氫氧燃料電池。
A.電解池的陰極得電子,產(chǎn)生氫氣,方程式為2H2O+2e-=H2+2OH-,A項(xiàng)不符合題意;
B.整個(gè)電路中經(jīng)過的電量是一樣的,生成22.4LCl2轉(zhuǎn)移2mol電子,消耗0.5molO2,物質(zhì)的量之比等于氣體體積之比,因此電解池生成了2LCl2,理論上燃料電池應(yīng)消耗1LO2。B項(xiàng)不符合題意;
C.電解池中陽離子向陰極移動(dòng),C項(xiàng)不符合題意;
D.a(chǎn)%,b%,c%的氫氧化鈉溶液,電解池中陰極產(chǎn)生NaOH,a>b,在原電池中,通入空氣的一極,氧氣得電子生成OH-,因此c> a;所以pH大小順序?yàn)閏> a>b;D項(xiàng)符合題意;
本題答案選D。
【點(diǎn)睛】電解池和原電池中陰陽離子的移動(dòng)方向是相反的。
離子
原電池
電解池
陰離子
向負(fù)極移動(dòng)
向陽極移動(dòng)
陽離子
向正極移動(dòng)
向負(fù)極移動(dòng)
16. G F H D E C 負(fù) 0.01mol/L
【分析】電解飽和食鹽水時(shí),在陽極上產(chǎn)生氯氣,在陰極上產(chǎn)生氫氣和氫氧化鈉,即A電極為鐵,應(yīng)為電解池的陰極,則生成氫氣,可知B端為氯氣,A接儲(chǔ)氣瓶的G→F,把水排入量筒內(nèi),用量筒測(cè)量出排出的水量,以測(cè)定產(chǎn)生氫氣的體積,用淀粉KI溶液檢驗(yàn)氯氣,用NaOH溶液吸收氯氣,防止污染環(huán)境;
【詳解】(1)由以上分析可知A接儲(chǔ)氣瓶的G→F,把水排入量筒內(nèi),用量筒測(cè)量出排出的水量,以測(cè)定產(chǎn)生H2的體積,B接洗氣瓶的D→E,生成的Cl2在洗氣瓶中使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán),多余的Cl2用NaOH溶液吸收;
故答案為G;F;H;D;E;C;
(2)裝置中的石墨電極接電源的正極,所發(fā)生的反應(yīng)為;鐵電極接電源的負(fù)極,所發(fā)生的反應(yīng)為;此電解總反應(yīng)方程式為:;
故答案為負(fù);;;
(3)氫氣物質(zhì)的量為:=0.00025mol,由,可知,;
故答案為0.01mol/L;
17.(1) 負(fù)極
(2) 11.2 17∶23
(3) 4.5 adabec(“da”可重復(fù)1~2次) 偏高
【解析】(1)
①電解飽和食鹽水可制得氯氣、氫氣和燒堿,電解飽和食鹽水的離子方程式為:;
②燃料電池屬于原電池,原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),故氫氣從負(fù)極通入;
(2)
電解熔融的氯化鈉可以制取鈉單質(zhì),化學(xué)方程式為:;
根據(jù)反應(yīng)中元素價(jià)態(tài)變化情況可知, 生成1mol氮?dú)?,轉(zhuǎn)移10mol電子,故當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移5mol電子時(shí),生成的氮?dú)馐?.5mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
反應(yīng)中,NaNO3中氮元素的化合價(jià)降低,做氧化劑,Na的化合價(jià)升高,做還原劑,2molNaNO3參加反應(yīng),消耗10molNa,所以氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為2mol×85g/mol:10mol×23g/mol=17:23;
(3)
①500mL生理鹽水的質(zhì)量為500g,其中含NaCl的質(zhì)量為500g×0.9%=4.5g;
②配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的主要步驟是:計(jì)算、稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、振蕩、定容、搖勻,所以圖示操作順序?yàn)閒adabec(“da”可重復(fù)1~2次);定容時(shí),若俯視容量瓶刻度線,則加入的水不到刻度線,溶液體積偏小,則氯化鈉溶液濃度偏高。
18. 負(fù) Fe-2e-=Fe2+ B 陰 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ B 乙
【分析】若K與a連接,為原電池,F(xiàn)e為負(fù)極,石墨為正極,為Fe的吸氧腐蝕;若K與b連接,為電解池,F(xiàn)e為陰極,石墨為陽極,發(fā)生的總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;結(jié)合原電池原理、電解原理和金屬的防護(hù)作答。
【詳解】(1) 將開關(guān)K與a連接,為原電池,甲的石墨為正極,乙的Fe為負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+,答案為:Fe,F(xiàn)e-2e-=Fe2+。
(2) A.若鍍上Cu,由于Fe比Cu活潑,構(gòu)成的原電池中Fe為負(fù)極,Cu為正極,F(xiàn)e的腐蝕速率加快,不能防止Fe被腐蝕,A不選;
B.若鍍上Zn,由于Zn比Fe活潑,構(gòu)成的原電池中Zn為負(fù)極,Zn被腐蝕,F(xiàn)e為正極被保護(hù),能防止Fe被腐蝕,B選;
C.若鍍上Sn,由于Fe比Sn活潑,構(gòu)成的原電池中Fe為負(fù)極,Sn為正極,F(xiàn)e的腐蝕速率加快,不能防止Fe被腐蝕,C不選;
D.若鍍上Ag,由于Fe比Ag活潑,構(gòu)成的原電池中Fe為負(fù)極,Ag為正極,F(xiàn)e的腐蝕速率加快,不能防止Fe被腐蝕,D不選;
答案選B。
(3) 開關(guān)K與b連接,為電解池,乙的Fe為陰極,甲的石墨為陽極,由于石墨為惰性電極,則電解飽和食鹽水生成NaOH、H2和Cl2,反應(yīng)的離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,答案為:陰,2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(4)A.甲為陽極,乙為陰極,電解池中陽離子向陰極移動(dòng),故溶液中Na+向乙極移動(dòng),A錯(cuò)誤;
B.甲為陽極,甲電極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2與KI發(fā)生置換反應(yīng)生成KCl和I2,I2遇淀粉呈藍(lán)色,即從甲極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍(lán),B正確;
C.電解的總反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,電解時(shí)從溶液中逸出等物質(zhì)的量的H2和Cl2,根據(jù)原子守恒,反應(yīng)一段時(shí)間后通入適量氯化氫氣體可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度,C錯(cuò)誤;
D.乙電極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根據(jù)放電順序,甲極依次發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑、2H2O+4e-=O2↑+4H+,根據(jù)得失電子守恒,反應(yīng)在結(jié)束后,甲電極和乙電極上收集到的氣體體積不一定相等,D錯(cuò)誤;
答案選B。
(5)實(shí)驗(yàn)二中Fe為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,乙電極生成H2和NaOH,乙極附近溶液呈堿性;石墨為陰極,電極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑;故滴加酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)乙極附近變紅,答案為:乙。
【點(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)是(4)的D項(xiàng),圖示裝置電解飽和食鹽水的過程中,陰極始終放出H2,由于放電順序Cl->OH-,故陽極先放出Cl2、電解較長時(shí)間陽極還會(huì)放出O2。
19.(1)a
(2) 分液漏斗 錐形瓶
(3) 黃綠色 HClO
(4) Cl2 NaOH 200
(5) 20.0 250mL的容量瓶
(6) 2Cl--2e-=Cl2 0.2
【解析】(1)
實(shí)驗(yàn)室可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,選用的裝置應(yīng)該為固液不加熱型,故發(fā)生裝置選a。
(2)
根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)可知,①為分液漏斗,②為錐形瓶。
(3)
氯氣為黃綠色氣體,干燥的氯氣可使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色,是因?yàn)镃l2+H2O=HClO+HCl,HClO具有漂白性,可以使有色物質(zhì)褪色。
(4)
該反應(yīng)中KMnO4的Mn元素化合價(jià)降低,得到電子作氧化劑,HCl的Cl元素化合價(jià)升高,失去電子作還原劑,則氧化產(chǎn)物為Cl2,由于Cl2可與堿溶液反應(yīng),因此可選用NaOH溶液來吸收多余的氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氯氣的物質(zhì)的量為,根據(jù)方程式可知,需要消耗0.4molNaOH,則需要濃度為2mol/L的NaOH溶液的體積為。
(5)
配制220mL 2.0mol/L的NaOH溶液時(shí),由于只有規(guī)格為250mL的容量瓶,因此需要稱量氫氧化鈉固體的質(zhì)量為0.25L×2mol/L×40g/mol=20.0g,需要用到的儀器有電子天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和250mL的容量瓶。
(6)
工業(yè)上常用電解飽和食鹽水制取氯氣:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,該反應(yīng)中,陽極Cl-失去電子生成Cl2,發(fā)生的電極反應(yīng)是2Cl--2e-=Cl2,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCl2的物質(zhì)的量為,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2mol。
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