时间:2025-06-26 00:25:57
1、填空题 （9分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是 、 （填化学式）。
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是 。
（3）A的化学式是 ，装置Ⅲ中A在 极区产生。
（4）ClO2是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式 。
（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液，分别与足量FeSO4溶液反应时，消耗Fe2+的物质的量 。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）
参考答案：（9分）
(1) Na2SO3 H2O (各1分)
(2) 2ClO2 + H2O2 + 2OH－= 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O（2分）
(3) H2SO4 阳(各1分)
(4)5NaClO2 + 4HCl =" 5NaCl" + 4ClO2↑ + 2H2O（2分）
(5) 相同（1分）
本题解析：氯酸钠和亚硫酸钠与溶液A发生氧化还原反应生成硫酸钠和ClO2气体，则该反应中S元素的化合价升高，所以亚硫酸钠作还原剂；生成的硫酸钠进入电解池，则实质被电解的是水，所以水是还原剂也是氧化剂；过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和气体a，因为Cl元素的化合价降低，所以过氧化氢中O元素的化合价升高，则气体a为氧气；则气体b为氢气。
（1）根据以上分析，Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是Na2SO3、 H2O；
（2）Ⅱ中反应是过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和氧气，根据元素守恒，则产物中有水生成，所以反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH－= 2ClO2-+ O2↑+ 2H2O；
（3）因为III是离子隔膜电解池，则阳极是氢氧根离子放电，导致阳极的氢离子浓度增大，硫酸根离子通过隔膜进入阳极区，所以产生氧气的一极同时产生硫酸，则溶液A的化学式为H2SO4，在阳极区产生；
（4）用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，Cl元素的化合价有-1、+3、+4价，根据氧化还原反应规律，则亚氯酸钠中的Cl元素的化合价升高到+4价，同时降低到-1价，所以产物中有水、氯化钠生成，则化学方程式为5NaClO2 + 4HCl =" 5NaCl" + 4ClO2↑ + 2H2O；
（5）NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl，化学方程式为3 NaClO2=2NaClO3+NaCl，等质量的变质前后的NaClO2试样均配成溶液时，变质后的NaClO3和NaCl氧化亚铁离子时，实质是等量的NaClO2氧化亚铁离子，都是+3价Cl元素被还原为氯离子，转移电子的数目相同，所以消耗Fe2+的物质的量相同。
考点：考查制取亚氯酸钠的工业流程的分析，氧化还原反应的分析
本题难度：困难
2、填空题 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，?装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为?，在X极附近观察到的现象是?。电解液中向X极方向移动的离子是??。
②Y电极上的电极反应式为?，
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是 ?
②Y电极的电极反应式为?(说明：杂质发生的反应不必写出。)
③溶液中的c(Cu2+)与电解前相比 ??(填“变大”、“变小”或“不变”)。
参考答案：（1）①2H2O + 2e- = H2 + 2OH-?（2H++2e-＝H2↑）有气泡产生，溶液变红? Na+，H+
②2Cl- - 2e-=Cl2
（2）①精铜?②Cu-2e-=Cu2+?③变小
本题解析：（1）X电极和电源的负极相连，所以作阴极。溶液中的氢离子放电，电极反应式是2H++2e-＝H2↑。氢离子放电，破坏了阴极周围水的电离平衡，导致阴极周围溶液显碱性，所以溶液显红色。电解液中向X极（阴极）方向移动的离子是阳离子：Na+，H+②Y电极和电源的正极相连，作阳极。溶液正的氯离子放电生成氯气，电极反应式是2Cl-—2e-＝Cl2↑。
（2）粗铜精炼时，粗铜和电源的正极相连，作阳极。纯铜和电源的负极相连，作阴极，硫酸铜作电解质溶液，所以①X电极材料是纯铜，电极反应式是Cu2++2e-＝Cu；②Y电极材料是粗铜，电极反应式是Cu-2e-＝Cu2+。③阳极其他金属失电子的时候，溶液中的Cu2+ 得电子，所以精炼过程中，溶液中的c(Cu2+)变小。
本题难度：一般
3、填空题 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
① 电解池中X极上的电极反应式为?。在X极附近观察到的现象是?。
② Y电极上的电极反应式为?，检验该电极反应产物的方法是?。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
① X电极的材料是?，电极反应式是?。
② Y电极的材料是?，电极反应式是?。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
参考答案：（1）① 2H+＋2e-＝H2↑；放出气体，溶液变红② 2Cl–－2e-＝Cl2↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色（2）① 纯铜；Cu2+＋2e-＝Cu ② 粗铜；Cu－2e-＝Cu2+
本题解析：（1）①和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H++2e-=H2↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴酚酞试液会变红，故答案为：2H++2e-=H2↑；放出气体，溶液变红；②和电源的正极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，即2Cl--2e-=Cl2↑，氯气能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以用于氯气的检验，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色；（2）①电解方法精炼粗铜，电解池的阴极材料是纯铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：纯铜；Cu2++2e-=Cu；②电解方法精炼粗铜，电解池的阳极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，故答案为：粗铜；Cu-2e-=Cu2+．
本题难度：一般
4、计算题 (12分)在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L，2.5 mol/LCuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：
（1）有多少摩尔电子发生转移，得到O2的体积（标准状况）是多少升？
（2）溶液的pH是多少？
（3）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差多少？
参考答案：（12分）（1）0.2mol? 1.12L?（2）1?（3）12.8g
本题解析：略
本题难度：一般
5、选择题 臭氧是常见的强氧化剂，广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多。其中高压放电法和电解纯水法原理如下图所示，下列有关说明不正确的是
[? ]
A．高压放电法，反应的原理为：3O2
2O3
B．高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物
C．电解法，电极b周围发生的电极反应有：3H2O-6e-=O3+6H+，2H2O-4e-=O2+4H+
D．电解时，H+由电极a经聚合固体电解质膜流向电极b
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般