某小組同學設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來

       制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀。

(1)X極與電源的________(填“正”或“負”)極相連，氫氣從________(選填“A”、“B”、“C”或“D”)口導出。

(2)離子交換膜只允許一類離子通過，則M為________(填“陰離子”或“陽離子”，下同)交換膜，N為________交換膜。

(3)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池(石墨為電極)，則電池負極的電極反應式為________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)若在標準狀況下，制得11.2 L氫氣，則生成硫酸的質(zhì)量是________，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。


解析：題圖中左邊加入含硫酸的水，暗示左邊制硫酸，即OH－在陽極發(fā)生氧化反應，使左邊溶液中H＋增多，為了使溶液呈電中性，硫酸鉀溶液中的SO通過M交換膜向左邊遷移，即M為陰離子交換膜，由此推知X為陽極，與電源正極相連，B出口產(chǎn)生氧氣，A出口流出硫酸；同理，右側加入含KOH的水，說明右邊制備KOH溶液，H＋在Y極發(fā)生還原反應，說明Y極為陰極，與電源負極相連，右邊溶液中OH－增多，硫酸鉀溶液中K＋向右遷移，N為陽離子交換膜。所以，C出口產(chǎn)生氫氣，D出口流出KOH溶液。(3)若將制得的氫氣和氧氣在氫氧化鉀溶液中構成原電池，正極反應式為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，負極反應式為2H2－4e－＋4OH－===4H2O。(4)n(H2)＝0.5 mol,2H＋＋2e－===H2↑，得電子為1 mol，X極的反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根據(jù)電子守恒知，生成H＋的物質(zhì)的量為1 mol，故生成0.5 molH2SO4，m(H2SO4)＝49 g。

答案：(1)正　C　(2)陰離子　陽離子　(3)H2－2e－＋2OH－===2H2O　(4)49g　6.02×1023


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：


褪黑素是一種內(nèi)源性生物鐘調(diào)節(jié)劑，在人體內(nèi)由食物中的色氨酸轉(zhuǎn)化得到。

下列說法不正確的是(　　)

A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成內(nèi)鹽，具有較高的熔點

B．在色氨酸水溶液中，可通過調(diào)節(jié)溶液的pH使其形成晶體析出

C．在一定條件下，色氨酸可發(fā)生加聚反應

D．褪黑素與色氨酸結構相似，也具有兩性化合物的特性

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科目：高中化學 來源： 題型：


下列各組物質(zhì)的晶體中，化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是(　　)

A．SO3和SiO2  B．CO2和H2O

C．NaCl和HCl  D．CCl4和KCl

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科目：高中化學 來源： 題型：


已知五種元素的原子序數(shù)的大小順序為C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數(shù)相同，其電子總數(shù)為30；D和E可形成4核10個電子的分子。試回答下列問題：

(1)寫出五種元素的元素符號：A：________、B：________、C：________、D：________、E：________。

(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過程：__________________________________。

(3)寫出下列物質(zhì)的電子式：

①D元素形成的單質(zhì)：___________________________________________________。

②E與B形成的化合物：_________________________________________________。

③A、B、E形成的化合物：_____________________________________________________。

④D與E形成的化合物：_____________________________________________。

⑤C、D、E形成的離子化合物：_____________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


鋁及鋁合金經(jīng)過陽極氧化，鋁表面能生成幾十微米厚的氧化鋁膜。某研究性學習小組模擬工業(yè)法對鋁片表面進行氧化處理。分別以鉛片、鋁片為電極，以硫酸溶液為電解液，按照如圖所示裝置連接電解池裝置，電解40 min后取出鋁片，用水沖洗，放在水蒸氣中封閉處理20～30 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有關說法正確的是                (　　)。

      

A．電解時電子從電源負極→導線→鋁極，鉛極→導線→電源正級

       B．在電解過程中，H＋向陽極移動，SO向陰極移動

       C．電解過程陽極周圍溶液的pH下降

       D．電解的總反應為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

      

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科目：高中化學 來源： 題型：


已知一定條件下合成氨反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在反應過程中，反應速率的變化如圖所示，請根據(jù)速率的變化回答采取的措施。

t1____________；t2______________；t3______________；

t4____________。

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科目：高中化學 來源： 題型：


在等溫等壓條件下，可逆反應2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)起始物質(zhì)的量如下表所示：

序號

A

B

C

D

①

2 mol

1 mol

0

0

②

4 mol

2 mol

0

0

③

1 mol

0.5 mol

1.5 mol

0.5 mol

④

0

1 mol

3 mol

1 mol

⑤

0

0

3 mol

1 mol

上述反應達到平衡后，互為等效平衡的是哪幾組？達到平衡后，哪些量相同？

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科目：高中化學 來源： 題型：


在容積均為1 L的甲、乙兩個恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B，相同條件下，發(fā)生下列反應：A(g)＋B(g)xC(g)　ΔH＜0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)

A．甲容器中A的反應速率為0.1 mol·L－1·min－1

B．給甲容器加壓可縮短反應達到平衡的時間

C．給乙容器升溫可縮短反應達到平衡的時間

D．甲和乙中A的平衡轉(zhuǎn)化率相等

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科目：高中化學 來源： 題型：


新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。

       工業(yè)上制備K2FeO4的常用方法有兩種。

       方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法。

       工藝流程如圖所示。

       (1)完成“氧化”過程中反應的化學方程式：

       FeCl3＋____NaOH＋____NaClO→____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化劑是____(填化學式)。

       (2)“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________

       ________________________________________________________________________。

       (3)上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質(zhì)，可用重結晶法提純，操作是：將粗產(chǎn)品用________________溶解，然后________________。

       方法Ⅱ：電解法。

       以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH。

       (4)電解時陽極發(fā)生反應生成FeO，該電極反應方程式為________________________________________________________________________。

      

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