Question

I? “套管實驗”是將一支較小的玻璃儀器裝入另外一個玻璃儀器中，經組裝來完成原來需要更多儀器進行的實驗。因其具有許多優(yōu)點，被廣泛應用于化學實驗中，如圖實驗為“套管實驗”，小試管內塞有沾有無水硫酸銅粉末的棉花球。請觀察實驗裝置，分析實驗原理，回答下列問題：

???

 

（1）該實驗的目的是_____________________

（2）實驗開始前微熱試管，說明裝置不漏氣的現象是???????????????????????????????

（3）一段時間后結束實驗，待裝置冷卻，取出小試管中固體溶于水，然后滴加1mol/L鹽酸，產生CO2的量與鹽酸的量的關系如圖所示。其中合理的是________________

II燃料電池是一種連續(xù)的將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的化學電池。氫氣、烴、肼、甲醇等液體或氣體，均可以作燃料電池的燃料。請回答下列問題：

（1）以甲烷和氧氣為原料，氫氧化鈉溶液為電解質溶液構成電池。寫出其正極反應式???

（2）以上述電池為電源，石墨為電極電解1L 0. 1mol/L的氯化鉀溶液。回答下列問題：

寫出電解總反應的離子方程式????????????????????? ???????????????

（3）室溫時，電解一段時間后，取25mL上述電解后溶液，滴加0.2mol/L醋酸，加入醋酸的體積與溶液的pH的關系如圖所示（不考慮能量損失和氣體溶于水，溶液體積變化忽略不計）

????????????? ①計算消耗標準狀況下甲烷???????? mL

????????????? ②若圖中的B點pH=7，則酸堿恰好完全反應的點在??????? 區(qū)間（填“AB”、“BC”或“CD”）

????????????? ③AB區(qū)間溶液中各離子濃度大小關系中可能正確的是?????????????????

A． c(K+)＞c(OH－)＞c (CH3COO－) ＞c(H+)???

B． c(K+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) ＞c(H+)

C． c(K+)＞c(CH3COO－)=c(OH－) ＞c(H+)

 

Answer 1

【答案】

（I）（1）探究（或證明）碳酸氫鈉不穩(wěn)定，受熱易分成解產生CO2和H2O，而碳酸鈉穩(wěn)定。

（2）A、B導管末端均有氣泡產生，冷卻后均有液柱回流（3）B、C????

(II)（1）O2+2H2O+4e-=4OH— （2）2Cl—+2H2O2OH—+H2↑+Cl2↑

（3）? ① 280???? ② A B?????? ③ A B C

【解析】

試題分析：（I）（1）兩個試管內分別裝有Na2CO3、NaHCO3，給它們加熱，病用澄清的石灰水來檢驗CO2的產生。就是來探究二者的熱穩(wěn)定性的相對大小。（2）實驗開始前微熱試管，說明裝置不漏氣的現象是A、B導管末端均有氣泡產生，冷卻后均形成穩(wěn)定的水柱。（3）NaHCO3不穩(wěn)定，受熱分解2NaHCO3 Na2CO3+2H2O+CO2↑。向固體中加入HCl時首先發(fā)生反應：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3；無氣體產生，當該反應完全后，再發(fā)生反應 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑。放出氣體。因此，若NaHCO3完全分解，則兩步消耗的HCl的物質的量相等，體積也相等。若它部分分解，則發(fā)生第一步消耗的HCl就比第二步少些。B為部分分解的圖像；C為完全分解的圖像。選項為BC。(II) （1）以甲烷和氧氣為原料，氫氧化鈉溶液為電解質溶液構成電池。其正極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH—。（2）電解KCl溶液，陽離子放電能力H+>K+，所以H+在陰極放電產生氫氣，陰離子放電能力Cl->OH-。所以H+在陰極放電產生氯氣�？偡磻�的離子方程式2Cl—+2H2O 2OH—+H2↑+Cl2↑。（3）①開始時pH=13, c(OH-)=0.1mol/L, v(OH-)=1L，所以n(OH-)=0.1mol.根據方程式可知轉移電子0.1mol.則消耗CH4的物質的量為0.1mol÷8=0.0125mol,所以V（CH4）=0.0125mol× 22.4 L/mol=0.28L=280ml. ②酸堿恰好完全反應得到CH3COOK是強堿弱酸鹽，水解顯堿性，所以若圖中的B點pH=7，則酸堿恰好完全反應的點在AB間。③AB區(qū)間溶液可能是酸堿完全反應得到CH3COOK，也可能是KOH過量時的KOH與CH3COOK的混合溶液。若KOH過量，且KOH>CH3COOK，則離子濃度大小關系為c(K+)＞c(OH－)＞c (CH3COO－) ＞c(H+)A正確。若KOH<CH3COOK，存在關系：c(K+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) ＞c(H+)；若恰好反應，由于CH3COO—水解消耗，促進了水的電離，最終使溶液中的離子c(OH－)＞c(H+)。存在關系：c(K+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) ＞c(H+)。B正確。若產生的CH3COOK與剩余的KOH物質的量相等，則c(K+)＞c(CH3COO－)=c(OH－) ＞c(H+)。C正確。因此選項為ABC。

考點：考查Na2CO3、NaHCO3的熱穩(wěn)定性及它們與酸反應的情況；電解原理、溶液中離子濃度的比較。