【題目】(1)用電解法分開(kāi)處理含有Cr2O72-及含有NO2-的酸性廢水[最終Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,NO2-轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)],其裝置如圖所示。

①陰極電極反應(yīng):________________________,

左池中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3的離子方程式是_________________________________________。

②當(dāng)陰極區(qū)消耗2 mol NO2-時(shí),右池減少的H的物質(zhì)的量為________ mol。

③若將鐵電極換成石墨棒,陽(yáng)極電極反應(yīng)式為:_________________________________

(2)由甲醇(CH3OH)、氧氣和NaOH溶液構(gòu)成的新型手機(jī)電池,可使手機(jī)連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。

①該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________________________________________,正極電極反應(yīng)式_____________________________________________。

②若以該電池為電源,用石墨作電極電解200 mL含有2mol·L1HCl0.5mol·L1CuSO4的混合溶液。當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件下)的氣體時(shí)(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象),陽(yáng)極上收集到氧氣的質(zhì)量為_____g,總共轉(zhuǎn)移_____mol電子。

【答案】2NO2-8H6e===N24H2O Cr2O72-6Fe214H===2Cr36Fe27H2O 2 4OH4e===O22H2O CH3OH6e8OH===CO32-6H2O O2+4e2H2O===4OH 3.2 g 0.8mol

【解析】

(1) ①陰極發(fā)生還原反應(yīng);亞鐵離子具有還原性,能被重鉻酸根氧化為鐵離子,據(jù)此書(shū)寫(xiě);

②根據(jù)陰極電極反應(yīng)式2NO2-8H6e===N24H2O,當(dāng)陰極區(qū)消耗2 mol NO2-時(shí),同時(shí)消耗8molH+,同時(shí)根據(jù)得失電子守恒,轉(zhuǎn)移6mol電子,則有6molH+從左池進(jìn)入右池,以此分析;

③若將鐵電極換成石墨棒,石墨為惰性電極,陽(yáng)極上是溶液中的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng);

(2)①甲醇燃料電池中甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),在堿溶液中生成碳酸鹽;
②開(kāi)始階段,陰極電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,陽(yáng)極電極反應(yīng)為:2Cl2e-=Cl2↑,電解一段時(shí)間后,當(dāng)兩極收集到相同體積(相同條件)的氣體,且陽(yáng)極生成氧氣,則陰極還發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑,陽(yáng)極還發(fā)生:4OH4e-=2H2O+O2↑,陽(yáng)極生成氯氣為0.2mol,假設(shè)氧氣為xmol,則氫氣為(x+0.2)mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算解答。

(1) ①電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的NO2-得電子,電極反應(yīng)式為:2NO2-8H6e===N24H2OCr2O72-Fe2+氧化為Fe3+,Cr2O72-被還原為Cr3+,根據(jù)元素守恒同時(shí)生成H2O,所以離子方程式是Cr2O72-6Fe214H===2Cr36Fe27H2O;

因此,本題正確答案是:2NO2-8H6e===N24H2O;Cr2O72-6Fe214H===2Cr36Fe27H2O;

②根據(jù)陰極電極反應(yīng)式2NO2-8H6e===N24H2O,當(dāng)陰極區(qū)消耗2 mol NO2-時(shí),同時(shí)消耗8molH+,同時(shí)根據(jù)得失電子守恒,轉(zhuǎn)移6mol電子,則有6molH+從左池進(jìn)入右池,所以右池減少的H的物質(zhì)的量為2mol;

因此,本題正確答案是:2

③若將鐵電極換成石墨棒,石墨為惰性電極,陽(yáng)極上是溶液中的氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:4OH4e===O22H2O

因此,本題正確答案是:4OH4e===O22H2O;

(2)①該燃料電池中,電池的正極通入氧氣,負(fù)極通入燃料甲醇,電解質(zhì)是氫氧化鈉溶液,正極O2得到電子生成氫氧根離子:O2+4e2H2O===4OH,負(fù)極電極反應(yīng):CH3OH6e8OH===CO32-6H2O,
因此,本題正確答案是:CH3OH6e8OH===CO32-6H2O;O2+4e2H2O===4OH;
②溶液中n(Cu2+)=0.2L0.5mol/L=0.1moln(H+)=0.2L2mol/L=0.4mol,n(Cl-)=0.2L2mol/L=0.4mol
開(kāi)始階段,陰極電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu,陽(yáng)極電極反應(yīng)為:2Cl2e-=Cl2↑,電解一段時(shí)間后,當(dāng)兩極收集到相同體積(相同件)的氣體,且陽(yáng)極生成氧氣,則陰極還發(fā)生反應(yīng):2H++2e-=H2↑,陽(yáng)極還發(fā)生:4OH4e-=2H2O+O2↑,陽(yáng)極生成氯氣為0.2mol,假設(shè)氧氣為xmol,則氫氣為(x+0.2)mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則0.1mol2+(x+0.2)mol2=0.2mol 2+xmol4,計(jì)算得出x=0.1,

故收集到的氧氣為0.1mol,氧氣的質(zhì)量為0.1mol32g/mol=3.2g,

總共轉(zhuǎn)移電子為0.2mol2+0.1mol4=0.8mol,
因此,本題正確答案是:3.2 g ;0.8mol。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】下面是某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組探究的過(guò)量的Fe與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn):

I.甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反應(yīng)得到的混合氣體中含有SO2H2、H2O

己知:CaSO3受熱易分解

1)寫(xiě)出過(guò)量Fe粉與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生等體積的SO2H2的總化學(xué)方程式:________

2)若按氣體從左到右的流向,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,各裝置連接順序是A→___(不可重復(fù)使用)。

3)裝置E中的干燥管中盛放的物質(zhì)為堿石灰,其作用是______。

4)證明有H2存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________。

II.為測(cè)定混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù),,乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

5W溶液可以是下列溶液中的______(填字母代號(hào));

A.H2O2溶液 B.NaOH溶液 C.KMnO4溶液(硫酸酸化) D.氯水

該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為___________(用含V、m的代數(shù)式表示)。

6)丙同學(xué)使用cmol/LxmLI2的淀粉溶液(過(guò)量)吸收混合氣體,充分反應(yīng)后,用0.1000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定I2的淀粉溶液,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3的體積為20mL,該混合氣體中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù)為____ (用含V、c、x的代數(shù)式表示)[已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-]。

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【題目】氮氧化鋁(AlON)具有多晶陶瓷在材料制備方面的優(yōu)勢(shì),有著廣闊的應(yīng)用前景。工業(yè)上利用某鋁土礦(Al2O3及少量的MgO等雜質(zhì))生產(chǎn)氮氧化鋁的流程如圖所示;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)為提高鋁土礦堿浸的速率,除粉碎外,還可以采取的措施是_____(寫(xiě)出一項(xiàng)即可)

2)濾液1的溶質(zhì)有NaOH、_____。濾渣2的成分是_____。向?yàn)V液1中加水的目的是_______。該過(guò)程也可用通入足量的_____氣體的方法來(lái)代替。

3)濾液2濃縮的過(guò)程中常會(huì)吸收空氣中的CO2,為得到純凈的NaOH,需要加入適量____(填化學(xué)式)。整個(gè)流程中,可循環(huán)的物質(zhì)是_____。

4)寫(xiě)出制備AlON的化學(xué)方程式_______。

5)取1Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91.8%的鋁土礦樣品,利用上述流程AlON,最終制得氮氧化鋁820.8kg,則氮氧化鋁的產(chǎn)率為______。

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【題目】化合物H(),是一種常見(jiàn)的抗結(jié)腸炎藥物。如圖是利用芳香烴A為原料設(shè)計(jì)制備H的路線。

已知:①A蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的46倍;

。

回答下列問(wèn)題

1A的名稱(chēng)是_______,C中含有官能團(tuán)的名稱(chēng)是____。

2)寫(xiě)出C生成D的化學(xué)方程式:______,該反應(yīng)的類(lèi)型是______

3G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______。

4)設(shè)計(jì)C→DE→F兩步反應(yīng)的目的是______。

5)化合物XD的同分異構(gòu)體,符合下列條件的X______種。

①芳香族化合物,且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基②能發(fā)生水解反應(yīng)

寫(xiě)出其中核磁共振氫譜顯示有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,峰面積之比為3322的所有X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:______。

6)已知易被氧化,苯環(huán)上連有烷基時(shí)再引入一個(gè)取代基,常取代在烷基的鄰、對(duì)位,而當(dāng)苯環(huán)上連有羧基時(shí)則取代在間位。據(jù)此寫(xiě)出以A為原料制備化合物的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列說(shuō)法不正確的是

A. 反應(yīng)CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1mol CH4轉(zhuǎn)移6mol e-

B. 電池工作時(shí),CO32-向電極A移動(dòng)

C. 電極AH2參與的電極反應(yīng)為:H2-2e=2H+

D. 電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32-

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【題目】下列分子或離子中中心原子價(jià)層電子對(duì)幾何構(gòu)型為四面體且分子或離子空間的構(gòu)型為V形的是( )

A. NH4+ B. PH3 C. H3O+ D. OF2

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【題目】某工廠用六水合氯化鎂和粗石灰制取的氫氧化鎂含有少量氫氧化鐵雜質(zhì),通過(guò)如下流程進(jìn)行提純精制,獲得阻燃劑氫氧化鎂。下列說(shuō)法不正確的是

A. 步驟②中分離操作的名稱(chēng)是過(guò)濾,Mg(OH)2可以作阻燃劑是因?yàn)樗纸庑枰沾罅康臒?/span>

B. 步驟①中的反應(yīng)式:3Fe(OH)3 +S2O42-+2OH- =3Fe(OH)2 +2SO42-+4H2O

C. 步驟①中保險(xiǎn)粉是作還原劑

D. 從步驟② 中可知OH- EDTA共存時(shí),Fe2+更易和EDTA結(jié)合,生成可溶性化合物

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【題目】控制適合的條件,將反應(yīng)Fe3++AgFe2++Ag+設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池(鹽橋裝有瓊脂-硝酸鉀溶液;靈敏電流計(jì)的0刻度居中,左右均有刻度)。已知接通后,觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。下列判斷不正確的是( )。

A. 在外電路中,電子從銀電極流向石墨電極

B. 鹽橋中的K+移向甲燒杯

C. 電流計(jì)指針居中后,往甲燒杯中加入一定量的鐵粉,電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)

D. 一段時(shí)間后,電流計(jì)指針?lè)聪蚱D(zhuǎn),越過(guò)0刻度,向左邊偏轉(zhuǎn)

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【題目】下列離子方程式表達(dá)正確的是

A.用惰性電極電解熔融氯化鈉:2Cl2H2OCl2H22OH

B.用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜:Al2O3+2OH2AlO2H2O

C.澄清的石灰水與稀鹽酸反應(yīng)Ca(OH)2+2H=Ca2+2H2O

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