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1.某课外小组做电解食盐水的探究实验,现有如图所示所列实验装置,请从其中选择适当的装置并加以组装,要求检验氯气的氧化性,并测定产生氢气的体积.
试回答以下各问:
(1)B极是电解池的阳极,应与电池的M相连.B极发生的电极反应式是2Cl--2e-=Cl2↑;A极的电解池的阴极,应与电池的L极相连,A极的电极反应式是2H++2e-═H2↑.
(2)B极的气体出口应连接装置的顺序是B→D→E→C,其目的是检验氯气的氧化性,除去剩余的氯气,防止污染空气.
(3)A极的气体出口应连接装置的顺序是A→G→F→I,其目的是准确测量阴极产生氢气的体积.
(4)该实验的直流电源,电流表与A、B两极的正确连接顺序是L→A→B→J→K→M.
(5)已知实验中饱和食盐水50mL,电流强度IA,通电时间为tmin,测得生成H2的体积为16.8mL(标准状况),列式计算此时溶液的pH和阿伏加德罗常数的表达式.

分析 (1)电解饱和食盐水,阳极上氯离子失电子,则活性电极不能作阳极,则碳棒为阳极,与正极相连;Fe为阴极,与负极相连,阴极上氢离子得电子;
(2)B极生成氯气,检验氯气的氧化性,还要尾气处理;
(3)A极生成氢气,用排水法测量氢气的体积;
(4)电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“-”端,“+”端接电源正极;
(5)根据氢气和氢氧化钠的关系是计算氢氧化钠的物质的量,再根据c=$\frac{n}{V}$计算氢氧化钠浓度,再结合离子积常数计算氢离子浓度,从而得出溶液的pH;在电流强度为I A,通电时间为t min后,计算出溶液中转移的电子的物质的量,依据电荷守恒列式计算.

解答 解:(1)电解饱和食盐水,阳极上氯离子失电子,则活性电极不能作阳极,所以碳棒为阳极,阳极的电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑;Fe为阴极,与负极相连,阴极上氢离子得电子,阴极的电极反应为:2H++2e-═H2↑;
故答案为:阳、M;2Cl--2e-=Cl2↑;阴、L;2H++2e-═H2↑;
(2)B极生成氯气,检验氯气的氧化性,应通过KI淀粉溶液,若变蓝色,说明氯气把KI氧化为单质碘,即氯气有氧化性,氯气有毒还要尾气处理,用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,所以连接装置的顺序是B→D→E→C;
故答案为:B→D→E→C;检验氯气的氧化性,除去剩余的氯气,防止污染空气;
(3)A极生成氢气,用排水法测量氢气的体积,由于氢气的体积为16.8mL,为了减少误差,选用25mL的量筒,则连接装置的顺序是A→G→F→I;
故答案为:A→G→F→I;准确测量阴极产生氢气的体积;
(4)电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“-”端,“+”端接电源正极,所以其连接顺序是:L→A→B→J→K→M,
故答案为:A;B;J;K;
(5)根据2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑中氢氧化钠和氢气的关系式知,n(NaOH)=$\frac{0.0168L}{22.4L/mol}$×2=0.0015mol,则c(OH-)=$\frac{0.0015mol}{0.05L}$=0.03mol/L,
c(H+)=$\frac{1{0}^{-14}}{0.03}$=$\frac{1}{3}$×10-12 mol/L,pH=12.41;
在电流强度为I A,通电时间为t min,即60ts后,溶液中生成的氢氧化钠为0.0015mol,则转移的电子为0.0015mol,
依据电荷守恒得到,I•60t=NA×0.0015×1.6×10-19,则NA=2.5×1021It,
答:此时溶液的pH为12.41;阿伏加德罗常数的表达式为2.5×1021It.

点评 本题以电解原理为载体考查了气体的制取、性质的检验等知识点,根据电解原理、物质的性质、物质间的关系等来分析解答即可,难点是仪器连接顺序,根据气体制取装置→检验装置→收集装置→尾气处理装置来排序即可,难度中等.

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A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
C.增大压强,上述平衡右移,故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D.提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂

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9.下列叙述正确的是(  )
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6.(1)已知H2的燃烧热:△H=-285.8kJ•mol-1,C的燃烧热:△H=-393.5kJ•mol-1,若要得到1000kJ的热量,需完全燃烧3.5mol的H2生成液态水;2.5molC在O2中完全燃烧生成CO2,放出983.8kJ的热量,(保留到小数点后1位).
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13.原子序数为x的元素E在周期表中位于A、B、C、D四种元素中间(如图所示),则A、B、C、D四种元素的原子序数之和不可能是(镧系、锕系、O族元素除外)(  )
A.4xB.4x+6C.4x+10D.4x+14

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6.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示.已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大.
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(2)X的单质和Y的单质相比,熔点较高的是Si(写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是HCl(写化学式).
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Ⅱ.部分化学键的键能见下表:
化学键Si-OSi-ClH-HH-ClSi-SiSi-C
键能/
kJ•mol-1
460360436431176347
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”“<”)SiC>Si   SiCl4< SiO2
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②25℃时,0.1mol/L的NH4Al(SO4)2溶液pH=3,溶液中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)的准确值(10-3-10-11 )mol•L-1.
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