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【题目】如图是用两个石墨作电极,电解饱和Na2SO4溶液的装置,U形管内的电解液中事先加有酚酞指示剂。回答下列问题:

(1)根据图示中倒扣试管内的液面高度,判断直流电源左端为______极,Na+通过阳离子交换膜移动的方向为______(填“左→右”或“右→左”)。

(2)电解过程中,有关电极附近溶液颜色变化中正确的是______(填序号)。

①A管溶液由无色变为红色

②B管溶液由无色变为红色

③A管溶液不变色

④B管溶液不变色

(3)写出B管中发生的电极反应______。

(4)检验b管中气体的方法及现象是______。

【答案】负 右→左 ①④ 2H2O-4e-=O2↑+4H+ 用拇指按住试管口,取出试管,正立后移开拇指,将带火星的木条伸入试管内,带火星的木条复燃

【解析】

用两个石墨作电极电解饱和Na2SO4溶液,实质是电解水,根据a、b倒扣试管内的液面高度可知,a试管收集的气体是氢气、b试管收集的气体是氧气,则A为阴极区、B为阳极区,阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-、阳极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,据此分析解答。

(1)用石墨电极电解饱和Na2SO4溶液实质是电解水,根据图示中倒扣试管内的液面高度可知,a试管收集的气体是氢气、b试管收集的气体是氧气,则A为阴极区、B为阳极区,阳极与电源正极相接、阴极与电源负极相接,所以直流电源左端为负极,电解时,电解质溶液中阳离子通过阳离子交换膜移向阴极区A,即Na+通过阳离子交换膜的移动方向:右→左,故答案为:负;右→左;

(2)阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成的OH-使阴极区酚酞变红,阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成H+、阳极区酚酞不变色,即A管溶液由无色变为红色、B管溶液不变色,故答案为:①④;

(3)该电解池中A为阴极区、B为阳极区,所以B管中发生的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,故答案为:2H2O-4e-=O2↑+4H+;

(4)电解池中A为阴极区、B为阳极区,b管中气体为氧气,可用带火星的木条检验,操作为:用拇指按住试管口,取出试管,正立后移开拇指,将带火星的木条伸入试管内,带火星的木条复燃,故答案为:用拇指按住试管口,取出试管,正立后移开拇指,将带火星的木条伸入试管内,带火星的木条复燃。

练习册系列答案
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【题目】某温度下,向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

时间/s

0

50

150

250

350

n(PCl3)/mol

0

0.32

0.38

0.40

0.40

下列说法正确的是(  )

A.反应在前50 s的平均反应速率为v(PCl3)=0.006 4 mol/(L·s)

B.相同温度下,起始时向该容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%

C.相同温度下,起始时向该容器中充入2.0 mol PCl5、0.4 mol PCl3和0.40 mol Cl2,达到平衡前v(正)>v(逆)

D.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则反应的ΔH<0

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【题目】某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法不正确的是

A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率

B.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2

C.HCHO在反应过程中,有C-H键发生断裂

D.该反应可表示为: HCHO+O2 CO2+H2O

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【题目】乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L)。下列分析不正确的是( )

A.乙烯气相直接水合反应的H<0

B.图中压强的大小关系为:p1>p2>p3

C.图中a点对应的平衡常数K =

D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b

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【题目】下列实验设计不合理的是

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请回答下列问题:

(1)环戊二烯分子中最多有__个原子共平面。

(2)金刚烷的分子式为__,其二氯代物有_种。

(3)已知烯烃能发生如下反应:

。

请写出下列反应产物的结构简式:__。

(4)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使溴的四氯化碳溶液褪色,A经高锰酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸提示:苯环上的烷基(—CH3,—CH2R,—CHR2)或烯基侧链经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基,写出A所有可能的结构简式不考虑立体异构:__。

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【题目】分子中含有三个以上-OCH2CH2O-重复单元的有机物叫冠醚,18-冠-6的结构简式如图所示:

下列说法正确的是( )

A.18-冠-6中的“18”指分子含有18个碳原子,“6”指分子含有6个氧原子

B.该分子中所有原子可能共平面

C.该分子的一氯代物只有1种

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【题目】五氧化二钒用作冶金添加剂,占五氧化二钒总消耗量的 80%以上,其次是用作有机化工的催化剂。为了增加V2O5 的利用率,我们从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2 和Fe2O3 等) 中回收 V2O5 的一种生产工艺流程示意图:

部分含钒物质在水中的溶解性如表所示,回答下列问题:

物质

VOSO4

V2O5

NH4VO3

(VO2)2SO4

溶解性

可溶

难溶

难溶

易溶

(1)①中废渣的主要成分是 __________________________;①中V2O5 发生反应的离子方程式为 ___________________________ 。

(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中的R 表示 VO2+或 Fe3+,HA 表示有机萃取剂的主要成分)R2(SO4)n(水层)+2nHA(有机层) 2RA(有机层)+ nH2SO4(水层)。②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 ______________________;实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为 ______________________。

(3)实验室用的原料中V2O5 占 6%(原料中的所有钒已换算成 V2O5)。取 100 g 该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验,当加入 100 mL 0.1 molL -1 的KClO3 溶液时,溶液中的钒恰好被完全处理,假设以后各步钒没有损失,则该实验中钒的回收率是 __________________[M(V2O5)=182 gmol -1]。

(4)25℃时,取样进行实验分析,得到钒沉淀率和溶液 pH 之间的关系如表所示:

pH

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

钒沉淀率/%

88.1

94.8

96.5

98.0

98.8

98.6

96.4

93.1

试判断在实际生产时,⑤中加入 NH4Cl 调节溶液的最佳 pH为____________;若钒沉淀率为 93.1%时不产生 Fe(OH)3 沉淀,则此时溶液中 c(Fe3+)≤____________ (已知:25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10 -39)。

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