时间:2017-11-11 02:26:59
1、填空题 Ⅰ．工业上常用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其装置如图1所示，如果在饱和食盐水中滴加酚酞，通电后______?（填X或Y）极附近溶液变红，写出电解饱和食盐水的化学方程式______．再用氯气制备漂白粉，请写出漂白粉长期露置在空气中失效的反应的化学方程式______．
Ⅱ．请利用图2装置及试剂组装一套装置，其流程是先制取纯净干燥的Cl2（不收集），后试验干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性．
（1）按气体从左向右流向将各装置依次连接起来（填接口标号）：a?接______，______接______，______接______，______接______，______接______．
（2）圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是______．如果将过量二氧化锰与20mL?12mol?L-1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol．其主要原因为______．
（3）E装置的作用是______，F装置的作用是______．
（4）装置______（填“B”或“C”）中的有色布条褪色，以上事实说明起漂白作用的物质是______．
参考答案：Ⅰ．电解饱和食盐水的方法制备氯气，装置图中与电源正极连接的Y电极为阳极，溶液中氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，与电源负极连接的X电极为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子发生还原反应，生成氢气，反应的化学方程式为2NaCl+2H2O?通电?.?2NaOH+H2↑+Cl2↑；阴极附近水的电离平衡因为氢离子减小，氢氧根离子浓度增大，溶液变红；氯气和消石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水；漂白粉变质的原因是次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸，反应的化学方程式为Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，故答案为：X；2NaCl+2H2O?通电?.?2NaOH+H2↑+Cl2↑；Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO；
Ⅱ．（1）验装置的连接顺序为：发生装置→除杂装置→性质检验装置→尾气处理装置；因为收集的是气体，所以除杂装置中长导管进气，段导管出气；因为饱和食盐水中有水，浓硫酸有吸水性，所以先连接饱和食盐水装置后连接浓硫酸装置；试验干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性，因为湿润的有色布条有水分，所以D装置先连接C后连接B，
故答案为：a→i→j→g→f→e→d→b→c→h；
（2）浓盐酸有还原性，二氧化锰有氧化性，浓盐酸和二氧化锰能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水．随反应进行，浓盐酸浓度减小变稀后不能和二氧化锰反应生成氯气，
故答案为：MnO2+4HCl（浓）?△?.?MnCl2+Cl2↑+2H2O；反应一段时间后，盐酸浓度变稀，不能和二氧化锰就反应；
（3）浓盐酸有挥发性，浓盐酸中的水在加热的条件下变成水蒸气，所以氯气中混有氯化氢和水蒸气；氯气有毒，污染环境，所以不能直接排空；氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气．氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，所以可用饱和的食盐水除去HCl气体，
故答案为：吸收多余的氯气防止污染空气；除去氯气中的HCl气体；
（4）氯气能水反应，反应方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，C瓶中的成分是氯气，不能使有色布条褪色，BB瓶中有次氯酸生成，使有色布条褪色，以上事实说明起漂白作用的物质是次氯酸，故答案为：B，次氯酸（HClO）．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 （10分）如图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：
甲池若为用电解精炼铜的装置：
（1）A极电极反应为?，
B极电极反应为_?_，
乙池中的总反应离子方程式为?。
（2）若甲槽阴极增重12.8g，则乙槽阴极放出气体在标准状况下的体积为?。
（3）若乙槽剩余液体为400mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为?。
参考答案：（10分） （1） Cu2+ + 2e–==?Cu?；? Cu －2e–="=" ?Cu2+
2Cl- + 2H2O 
?Cl2↑ + 2OH- + H2 ↑?（2） 4.48L?（3）? 1? mol·L-1
本题解析：（1）A极与电源的负极训练，做阴极，所以连接的是纯铜，则电极反应式为Cu2+ + 2e–==?Cu；二B电极就是阳极，连接的是粗铜，电极反应式是Cu －2e–="=" ?Cu2+。乙池中C电极是阳极，铁是阴极，电解饱和食盐水，则总的离子方程式是2Cl- + 2H2O ?Cl2↑ + 2OH- + H2 ↑。
（2）甲槽阴极增重12.8g，则析出铜是12.8g，物质的量是0.2mol，转移电子是0.4mol。则根据电子的得失守恒可知，乙槽阴极放出氢气体积是0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。
（3）根据（2）可知，氢气是0.2mol，则生成氢氧化钠是0.4mol，物质的量浓度是0.4mol÷0.4L＝1.0mol/L。
点评：该题是基础性试题的考查，试题基础性强，侧重考查灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题难度不大，关键是要熟练掌握电化学原理，学生不难得分。
本题难度：一般
3、实验题 工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产粗钢。
（1）该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是?。
（2）火法熔炼的粗铜含杂质较多。某化学研究性学习小组在实验室条件下用CuSO4溶液作电解液来实现粗铜的提纯，并对电解后溶液进行净化除杂和含量测定。
实验一 粗铜的提纯粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应），电解时粗铜应与电源的?极相连，阴极上的电极反应式为?。
实验二 电解后溶液的净化除杂在精炼铜的过程中，电解液中c（Cu2+）逐渐下降，c（Fe2+）、c（Zn2+）会逐渐增大，所以需定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学参考下表的数据，设计了如下方案：
试剂a是?（填化学式），其目的是?；该方案能够除去的杂质离子是?（填离子符号）。
实验三 电解后溶液离子含量的测定
乙同学设计了如下方案：
则100mL溶液中Cu2+的浓度为?mol·L-1，Fe2+的浓度为?mol·L-1。
参考答案：(14分)
（1）Cu2O 、Cu2S (2分)；
（2）正(1分) Cu2++2e-= Cu(2分) H2O2(2分)将Fe2+氧化成Fe3+(2分) Fe2+ (2分)
0.75(2分)0.05(2分)
本题解析：
（1）反应中Cu2O 、Cu2S的Cu均从+1→0价，所以反应的氧化剂Cu2O 、Cu2S。
（2）精炼铜时粗铜做阳极与电源的正极相连，电极反应：Cu2++2e-= Cu。根据流程中调节pH到4可知三价铁沉淀，试剂a是氧化剂，将Fe2+氧化成Fe3+，除去Fe2+。固体为铁和铜的混合物，酸处理后的4.8g为铜，n（Cu）=4.8/64g/mol=0.075mol，c（Cu2+）=0.75 mol·L-1；根据题意生成m（Fe2O3）=6.4g，n（Fe2O3）=6.4g/160g/mol=0.04mol，得n（Fe）=0.08mol；其中来自与硫酸铜的置换反应的为0.075mol，所以原溶液中n（Fe）=0.005mol，Fe2+的浓度为0.05 mol·L-1。
本题难度：困难
4、填空题 （8分）取100ml的食盐水用惰性电极进行电解，当阳极析出11.2L气体（标准状况）时，食盐恰好完全电解，试计算：
（1）所取食盐水中氯化钠的物质的量浓度是?；流经导线的电子数目?
（2）要使溶液恢复到原状态，需加入的是物质?，其质量是?。
参考答案：（8分，计算各3分）(1)10mol/L? NA? (2)氯化氢 36.5g
本题解析：考查电化学的有关计算。
（1）惰性电极电解饱和食盐水，阳极是氯离子失去电子生成氯气，电极反应式是2Cl－－2e－=Cl2↑，氯气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol
所以根据原子守恒可知，氯化钠的物质的量就是1.0mol
其浓度是1.0mol÷0.1L＝10mol/L
流经导线的电子数目是0.5×2×NA＝NA。
（2）应用阴极是氢离子得到电子，生成氢气，根据电子的得失守恒可知，氢气也是0.5mol。所以要使溶液恢复到原状态，需加入的物质是1.0mol氯化氢，质量是1mol×36.5g/mol＝36.5g。
本题难度：一般
5、选择题 下列叙述不正确的是?
A．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化
B．将地下钢管与直流电源的正极相连，用来保护钢管
C．电解饱和食盐水制氢氧化钠，可以用铁做阴极
D．氢氧燃料电池中，氢气在负极发生氧化反应
参考答案：B
本题解析：A、金属腐蚀的本质是金属失电子，发生氧化反应，正确；B、钢管与电源正极相连，即钢管作阳极，易失电子，被氧化，不能起到保护钢管的作用，错误；C、电解时金属作阴极是可以的，因为阴极得电子，发生还原反应，金属单质不会得电子，正确；D、氢氧燃料电池负极发生氧化反应，失电子，化合价升高，所以氢元素的化合价升高，氢气被氧化，正确，答案选B。
本题难度：一般