【題目】下圖所示的四個容器中分別盛有不同的溶液,除a、b外,其余電極均為石墨電極。甲為鉛蓄電池,其工作原理為:Pb + PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,其兩個電極的電極材料分別為PbO2和Pb。閉合K,發(fā)現(xiàn)g電極附近的溶液先變紅,20min后,將K斷開,此時c、d兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同:據(jù)此回答:

(1) a電極的電極材料是____________________ (填“PbO2”或“Pb”)。

(2)丙裝置中發(fā)生電解的總反應(yīng)方程式為_____________________。

(3)電解20min時,停止電解,此時要使乙中溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài),需要加入的物質(zhì)及其物質(zhì)的量是________________。

(4)20min后將乙裝置與其他裝置斷開,然后在c、d兩極間連接上靈敏電流計,發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),則此時c電極為_______極,d電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_____________。

(5)電解后取amL丁裝置中的溶液,向其中逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH溶液,當加入 bmLCH3COOH溶液時,混合溶液的pH恰好等于7(體積變化忽略不計)。己知CH3COOH 的電離平衡常數(shù)為1.75×10-5,則a/b=________。

【答案(1)PbO2(2分)(2)2H2O2H2↑+O2↑(2分)

(3)0.1molCu(OH)2或0.1molCuO、0.1molH2O(2分)

(4)負(2分),O2+4H++4e-=2H2O(2分)(3)175/176(2分)

解析】

試題分析:由于甲池是鉛蓄電池,其兩個電極的電極材料分別為PbO2和Pb。閉合K,發(fā)現(xiàn)NaCl溶液中的g 電極附近的溶液先變紅,說明該電極附近H+放電,所以g是陰極,h是陽極;則a是電源的正極,b是電源的負極,電極材料a是PbO2,b是Pb。

(2)丙裝置中是電解Al2(SO4)3溶液,在陽極發(fā)生反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+ O2↑,在陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-= H2↑,所以發(fā)生的總反應(yīng)方程式是:2H2O2H2↑+O2↑;

(3)電解CuSO4溶液,首先在陽極發(fā)生反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+ O2↑,在陰極發(fā)生反應(yīng):Cu++2e-=Cu,總反應(yīng)方程式是:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4;后來在陰極發(fā)生反應(yīng):2H++2e-= H2↑,總反應(yīng)方程式是2H2O2H2↑+ O2↑。20min時,將K斷開,此時c、d兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同;則根據(jù)閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可得4n(O2)=2n(Cu)+2n(H2),n(Cu)=n(CuSO4)=1mol/L×0.1L=0.1mol,n(O2)= n(H2),所以n(O2)=n(H2)=0.1mol,n(Cu)=0.1mol,停止電解,此時要使乙中溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài),需要加入的物質(zhì)是0.1molCuO、0.1molH2O;

(4)20min后將乙裝置與其他裝置斷開,然后在c、d兩極間連接上靈敏電流計,由于在c電極有H2,在d電極有氧氣,周圍有電解質(zhì)溶液,構(gòu)成了原電池,因此會發(fā)現(xiàn)電流計指針偏轉(zhuǎn),則此時c電極為極,d電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為O2 +4H++4e-=2H2O;

(5)對于丁溶液電解方程式是:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,所以反應(yīng)后的溶液是NaOH溶液,電解后取a mL丁裝置中的溶液,向其中逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH溶液,當加入b mL CH3COOH溶液時,混合溶液的pH恰好等于7。根據(jù)電荷守恒可知n(Na+)+n(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),由于溶液pH=7,所以n(Na+)=c(CH3COO-),混合溶液體積變化忽略不計,假設(shè)NaOH溶液的濃度是mmol/L,則反應(yīng)后溶液中c(Na+) =c(CH3COO-)=[am/(a+b)]mol/L,c(CH3COOH)=[(bm-am]/(a+b)]mol/L,由于CH3COOH的電離平衡常數(shù)為1.75×10-5,所以,解得a/b =175/176。

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寫出CO2gH2g轉(zhuǎn)化為CH3OCH3gH2Og的熱化學(xué)方程式 。

2碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途.回答下列問題:

已知反應(yīng)2HIg H2g + I2g△H= + 11kJmol﹣1,1molH2g、1molI2g分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436KJ、151KJ的能量,則1molHIg分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為_________kJ

②Bodensteins研究了下列反應(yīng):2HIgH2g+I2g

716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)xHI與反應(yīng)時間t的關(guān)系如表:

t/min

0

20

40

60

80

120

XHI

1

0.91

0.85

0.815

0.795

0.784

XHI

0

0.60

0.73

0.773

0780

0.784

根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為: 。上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v=kx2HI,逆反應(yīng)速率為v=kxH2xI2,其中k、k為速率常數(shù),則k Kk表示。若k=0.0027min﹣1,在t=40min時,v= min﹣1

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C.用鼓氣裝置從裝置 a 處不斷鼓入空氣并打開止水夾

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4)將量取的濃硫酸沿?zé)诼⑷胧⒂羞m量水的燒杯中,并不斷攪拌,然后________________

5)將上述燒杯中的硫酸溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶時,某實驗小組同學(xué)操作的示意圖如下。請你指出圖中錯誤。_______________________;

6)某實驗小組其它操作均正確,但未用蒸餾水洗滌燒杯,則其所配制溶液的濃度 ;定容時若仰視刻度線,則所配制溶液的濃度____________(填偏大、偏小無影響);

7)溶液轉(zhuǎn)移及洗滌完成后,應(yīng)向容量瓶中直接加水到離刻度線下__________時,改用膠頭滴管加水,使溶液的凹液面正好跟刻度線水平相切。

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