（1）某課外活動(dòng)小組同學(xué)用如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題：
①若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕中的
 
腐蝕．
②若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則總反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（2）芒硝化學(xué)式為Na2SO4?10H2O，無色晶體，易溶于水，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物．該小組同學(xué)設(shè)想，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，用如圖2所示裝置電解硫酸鈉溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鈉，無論從節(jié)省能源還是從提高原料的利用率而言都更加符合綠色化學(xué)理念．
①該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為
 
．此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)
 
（填“大于”、“小于”或“等于”）通過陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)．
②制得的氫氧化鈉溶液從出口（填寫“A”、“B”、“C”或“D”）
 
導(dǎo)出．
③通電開始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因：
 
．
④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 
．已知H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，則該燃料電池工作產(chǎn)生36g H2O時(shí)，理論上有
 
kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能．
考點(diǎn)：電解原理,原電池和電解池的工作原理
專題：電化學(xué)專題
分析：（1）①開始時(shí)開關(guān)K與a連接，形成的是原電池反應(yīng)，鐵做負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，飽和氯化鈉溶液中氧氣在正極得到電子生成氫氧根離子，發(fā)生的是吸氧腐蝕；
②開始時(shí)開關(guān)K與b連接形成的是電解池，石墨做陽(yáng)極，鐵做正極，反應(yīng)是電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液；
（2）①電解時(shí)，溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；根據(jù)陰陽(yáng)離子的移動(dòng)方向，通過相同電量時(shí)，陰陽(yáng)離子交換的個(gè)數(shù)判斷；
②陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成；
③電解過程中氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，破壞了水的電離，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液PH升高；
④氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，負(fù)極上氫氣失去電子；結(jié)合燃燒熱方程式及電池反應(yīng)計(jì)算．
解答： 解：（1））①開始時(shí)開關(guān)K與a連接，形成的是原電池反應(yīng)，鐵做負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，飽和氯化鈉溶液中氧氣在正極得到電子生成氫氧根離子，發(fā)生的是吸氧腐蝕；故答案為：吸氧；
②開始時(shí)開關(guān)K與b連接形成的是電解池，石墨做陽(yáng)極，鐵做正極，反應(yīng)是電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液，反應(yīng)的離子方程式為：
2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑，故答案為：2Cl-+2H2O
 通電 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑；
（2）①電解時(shí)，陽(yáng)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的氫氧根離子的放電能力大于硫酸根離子的放電能力，所以陽(yáng)極上氫氧根離子失電子生成水和氧氣，陽(yáng)極電極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑；陽(yáng)極氫氧根離子放電，因此硫酸根離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陰極氫離子放電，因此鈉離子向陰極移動(dòng)，所以通過相同電量時(shí)，通過陰離子交換膜的離子數(shù)小于通過陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)，
故答案為：4OH--4e-=2H2O+O2↑；小于；
②陰極上氫離子放電，則NaOH在陰極生成，由圖可知，D在陰極附近，制得的氫氧化鈉溶液從D出口導(dǎo)出，故答案為：D；
③電解過程中氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，破壞了水的電離，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液pH升高；
故答案為：氫離子放電生成氫氣促進(jìn)水的電離，溶液中氫氧根離子濃度增大；
④氫氣、氧氣和氫氧化鈉溶液組合為氫氧燃料電池，負(fù)極上氫氣失去電子，負(fù)極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O，
H2的燃燒熱為285.8kJ/mol，則2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol，該燃料電池工作產(chǎn)生36g H2O，n（H2O）=
36g
18g/mol
=2mol，由燃燒的熱方程式可知，生成2molH2O放出571.6kJ的熱量，即理論上有571.6kJ的能量轉(zhuǎn)化為電能；
故答案為：H2-2e-+2OH-=2H2O；571.6．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，注意裝置的判斷及燃料原電池電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)的書寫，理解電解質(zhì)溶液的酸堿性確定生成的離子或物質(zhì)，題目難度中等．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

香蘭素是重要的香料之一，它可由丁香酚經(jīng)多步反應(yīng)合成．有關(guān)上述兩種化合物的說法正確的是（　�。�
A、常溫下，1mol丁香酚只能與2mol Br2反應(yīng)
B、丁香酚不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C、1mol香蘭素最多能與3mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
D、香蘭素分子中至少有12個(gè)原子共平面

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0mL0.100mol?L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl-，則S2O32-將轉(zhuǎn)化成（　�。�
A、S2-
B、S
C、SO2
D、SO3

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

我國(guó)鉀長(zhǎng)石（KAlSi3O8）的資源比較豐富．一定溫度范圍內(nèi)用氯化鈉熔浸鉀長(zhǎng)石（主要成份為KAlSi3O8）可制得氯化鉀，主要反應(yīng)是：NaCl（l）+KAlSi3O8（s）?KCl（l）+NaAlSi3O8（s）．
（1）上述反應(yīng)涉及的第三周期元素中，離子半徑最小的是
 
（用元素符號(hào)表示）．Cl原子與Si原子可以形成的五核分子，其化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)和鍵角都相等，則該物質(zhì)為
 
分子（填“極性”或“非極性”），該分子的電子式為
 
．
（2）不能用于比較Na與Al金屬性相對(duì)強(qiáng)弱的事實(shí)是
 
．
A．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性         B．Na和Al的熔點(diǎn)高低
C．單質(zhì)與H2O反應(yīng)的難易程度             D．比較同濃度NaCl和AlCl3的pH值
（3）上述元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中，有一種既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，其原因在于：
 
（用電離方程式表示）．
（4）鉀長(zhǎng)石和燒堿在熔融狀態(tài)下反應(yīng)可得到兩種正鹽，向所得的正鹽中加入過量稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別是：
 
、
 
．
（5）制取粗硅的過程中，SiO是反應(yīng)中間產(chǎn)物，隔絕空氣時(shí)SiO和NaOH溶液反應(yīng)（產(chǎn)物之一是硅酸鈉）的化學(xué)方程式
 
．
（6）為研究上述反應(yīng)中鉀元素的熔出率（液體中鉀元素的質(zhì)量占全部鉀元素質(zhì)量的百分率）與溫度的關(guān)系，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（氯化鈉與鉀長(zhǎng)石投料的質(zhì)量比為2：1），獲得如下數(shù)據(jù)：


時(shí)間（h）
鉀元素
溫度  熔出率		 1.5 2.5 3.0 3.5 4.0
830℃ 0.481 0.575 0.626 0.669 0.685
890℃ 0.579 0.691 0.694 0.699 0.699
950℃ 0.669 0.714 0.714 0.714 0.714
①分析數(shù)據(jù)可以得出，該制備氯化鉀的反應(yīng)是
 
（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)．
②計(jì)算890℃時(shí)，氯化鈉的平衡轉(zhuǎn)化率
 
（式量：KAlSi3O8-278  NaAlSi3O8-262，保留3位小數(shù)）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

碳和硅屬于同主族元素，在生活生產(chǎn)中有著廣泛的用途．
（1）甲烷可用作燃料電池，將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池，通入CH4的一極，其電極反應(yīng)式是
 
；
CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染，有望解決汽車尾氣污染問題，反應(yīng)如下：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
則NO2被甲烷還原為N2的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）已知H2CO3?HCO3-+H+             Ka1（H2CO3）=4.45×10-7
       HCO3-?CO32-+H+              Ka2（HCO3-）=5.61×10-11
       HA?H++A-                   Ka（HA）=2.95×10-8
請(qǐng)依據(jù)以上電離平衡常數(shù)，寫出少量CO2通入到NaA溶液中的離子方程式
 
．
（3）在T溫度時(shí)，將1.0mol CO2和3.0mol H2充入2L密閉恒容器中，可發(fā)生反應(yīng)的方程式為CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+2H2O（g）．充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為a：1，則CO2轉(zhuǎn)化率為
 
，當(dāng)a=0.875時(shí)，該條件下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
（用分?jǐn)?shù)表示）．
（4）氮化硅（Si3N4）是一種新型陶瓷材料，它可由石英（SiO2）與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)生成，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=[c（CO）]6/[c（N2）]2，若已知CO生成速率為v（CO）=6mol?L-1?min-1，則N2消耗速率為v（N2）=
 
；該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Ⅰ．甲醇可作為燃料電池的原料．以CH4和H2O為原料，通過下列反應(yīng)來制備甲醇：
CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ?mol-1
CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-129.0kJ?mol-1
（1）CH4（g）與H2O（g）反應(yīng)生成CH3OH（g）和H2（g）的熱化學(xué)方程式為
 
．
（2）甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是通電后，將Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化．實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬上述過程：
①完成除去甲醇的離子方程式（方框內(nèi)填化學(xué)式，橫線上填計(jì)量數(shù)）：
 
Co3++CH3OH+H2O═
 
+
 
Co2++
 

②若如圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式：
 
．
Ⅱ．（1）NH4Cl溶液呈酸性的原因是（用離子反應(yīng)方程式表示 ）
 
．
（2）25℃時(shí)，將pH=x氨水與pH=y的硫酸（且x+y=14，x＞11）等體積混合后，所得溶液中各種離子的濃度關(guān)系正確的是
 
．
A．c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）    B．c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（OH-）＞c（H+）
C．c（NH4+）+c（H+）＞c（SO42-）+c（OH-）      D．c（NH4+）＞c（SO42-）＞c（H+）＞c（OH-）

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

Ⅰ、（1）某化學(xué)興趣小組欲從下列裝置中選取必要的裝置制取（NH4）2SO4溶液，連接的順序（用接口序號(hào)字母表示）是：a
 
．

（2）將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是
 
．裝置D的作用是
 
．
Ⅱ、為提高氯化銨的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，我國(guó)化學(xué)家設(shè)計(jì)了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂（MgOHCl）的工藝．某同學(xué)根據(jù)該原理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成堿式氯化鎂的化學(xué)方程式為
 
，裝置B中堿石灰的作用是
 
．
（2）反應(yīng)過程中持續(xù)通入N2的作用有兩點(diǎn)：一是使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收，二是
 
．
（3）裝置C的試管中反應(yīng)的離子方程式為
 
．
Ⅲ、如圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A、B、C、G為單質(zhì)．②為工業(yè)生產(chǎn)中常見反應(yīng)，E是一種具有漂白作用的鹽，Y易潮解，M是一種兩性化合物，L是一種白色沉淀．

試回答下列有關(guān)問題：
（1）M的化學(xué)式
 
，Y在實(shí)驗(yàn)室中的用途
 
（列舉一例）．
（2）X的熔點(diǎn)為801℃，實(shí)際工業(yè)冶煉中常常加入一定量的Y共熔，猜想工業(yè)上這樣做的目的：
 
．工業(yè)生產(chǎn)中，還常常利用電解X和F的混合物制取
 
．
（3）反應(yīng)②的化學(xué)方程式是
 
．
（4）反應(yīng)④的離子反應(yīng)方程式是
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

下列離子方程式書寫不正確的是（　�。�
A、向硅酸鈉溶液中通入過量的CO2：SiO32-+2CO2+3H2O=H4SiO4↓+2HCO3-
B、氯化亞鐵溶液與過氧化鈉2：1反應(yīng)：6Fe2++3Na2O2+6H2O=4Fe（OH）3↓+6Na++2Fe3+
C、向氧化鐵中加入氫碘酸發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+6H++6I -=2Fe2++3I2+3H2O
D、過量鐵粉與稀HNO3反應(yīng)：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是（　�。�
A、1mol/L氯化銅溶液中的Cu2+數(shù)小于NA
B、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L Cl2參加任何化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)都是2NA
C、28 g聚乙烯含有的碳原子數(shù)為2NA
D、1mol CH5+所含電子數(shù)為8NA

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案