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主題2 物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律的研究 一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分) 1．用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是(雙選)(　　) A．加熱 B．不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸 C．增大稀硫酸的用量 D．不用鐵片，改用鐵粉 解析：選BC。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度，還有固體的表面積等。溫度升高，濃度增大，固體表面積增大，都會(huì)使反應(yīng)速率增大。把稀硫酸改用98%的濃硫酸，但濃硫酸使鐵鈍化而不能產(chǎn)生氫氣。選項(xiàng)C雖然增大了稀硫酸的用量，但沒有增大硫酸的濃度，故反應(yīng)速率不變。 2．物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，下列既能跟NaOH溶液反應(yīng)，又能跟鹽酸反應(yīng)的溶液中，pH最大的是(　　) A．Na2CO3溶液　　　　　 B．NH4HCO3溶液 C．NaHCO3溶液 D．NaHSO4溶液 解析：選C。既能跟NaOH溶液反應(yīng)，又能跟鹽酸反應(yīng)的溶液是B、C選項(xiàng)；B項(xiàng)中NH水解生成的H＋與HCO水解生成的OH－部分相抵。 3．對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列敘述正確的是(　　) A．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)＝5v逆(NO) B．若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí)，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增大容器體積，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大 D．化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O) 解析：選A。根據(jù)反應(yīng)方程式有：4v正(O2)＝5v正(NO)，所以4v正(O2)＝5v逆(NO)表示v正＝v逆，所以A正確。生成NO、消耗NH3均為正反應(yīng)的變化，所以B錯(cuò)誤。由于反應(yīng)物、生成物均為氣體，所以增大容器體積，v正、v逆都減小，所以C錯(cuò)誤。v正(NH3)∶v正(H2O)＝2∶3，所以D錯(cuò)誤。 4．取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯做電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．b電極是陰極 B．a(chǎn)電極與電源的正極相連接 C．電解過程中，水是氧化劑 D．b電極附近溶液的pH變小 解析：選D。根據(jù)題意，a電極應(yīng)產(chǎn)生Cl2，為陽極，與電源正極相連，則b為陰極。D項(xiàng)中b電極上H＋放電，附近OH－濃度增大，pH變大。 5．鋅粉、鋁粉的混合物44 g與一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.25%的硫酸溶液恰好反應(yīng)，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得干燥的無水固體140 g，則放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(　　) A．無法計(jì)算 B．6.72 L C．33.6 L D．22.4 L 解析：選D。根據(jù)質(zhì)量守恒得：140 g－44 g＝96 g，即n(SO)＝＝1 mol，即消耗硫酸的量為1 mol，產(chǎn)生的H2為1 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為22.4 L。 6．(2011年濱州高二檢測(cè))下列濃度關(guān)系正確的是(　　) A．氯水中：c(Cl2)＝2[c(ClO－)＋c(Cl－)＋c(HClO)] B．氯水中：c(Cl－)>c(H＋)>c(OH－)>c(ClO－) C．等體積等濃度的氫氧化鈉溶液與醋酸溶液混合：c(Na＋)＝c(CH3COO－) D．Na2CO3溶液中：c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋) 解析：選D。氯水中含有Cl2、HClO、Cl－、H＋、OH－等溶質(zhì)分子和離子，其中c(Cl2)和其他離子濃度不存在定量關(guān)系，而溶液中c(ClO－)>c(OH－)，A和B錯(cuò)誤。C項(xiàng)中混合后的溶液是CH3COONa溶液，CH3COO－水解使c(Na＋)>c(CH3COO－)。答案為D。 7．在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)： NO(g)＋CO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝－373.2 kJmol－1，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是(　　) A．加催化劑同時(shí)升高溫度 B．加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng) C．升高溫度同時(shí)充入N2 D．降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng) 解析：選B。提高反應(yīng)速率的一般做法有：①升高溫度，②增大反應(yīng)物濃度，③對(duì)有氣體參加的反應(yīng)增大壓強(qiáng)，④加入催化劑。要提高NO的轉(zhuǎn)化率，即讓平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可采用的方法有：①降低溫度，②增大壓強(qiáng)，③增大CO的濃度等。綜合以上的分析，正確答案為B。 8．近年來，加“碘”食鹽較多使用了碘酸鉀，KIO3可通過電解KI溶液(石墨和鐵為電極)制備，反應(yīng)式為KI＋3H2OKIO3＋3H2↑，下列說法正確的是(　　) A．電解時(shí)，石墨做陰極，鐵做陽極 B．電解時(shí)，在陽極產(chǎn)生氫氣 C．電解后得KIO3產(chǎn)品的步驟有：過濾→濃縮→結(jié)晶→灼燒 D．電解中，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，理論可得0.1 mol無水KIO3晶體 解析：選D。本題考查電解基礎(chǔ)知識(shí)。鐵做陰極，否則會(huì)參加反應(yīng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；陽極上是陰離子反應(yīng)，反應(yīng)為：I－＋6OH－===IO＋3H2O＋6e－，陰極是H＋放電，反應(yīng)為：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電解后得KIO3產(chǎn)品的步驟有：過濾→濃縮→結(jié)晶→烘干，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．現(xiàn)有反應(yīng)S2Cl2(l)＋Cl2(g) 2SCl2(l)　ΔH＝－50.16 kJ (橙黃色)　　　　 (鮮紅色) mol－1，在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．溫度不變，增大容器的體積，S2Cl2的轉(zhuǎn)化率降低 B．溫度不變，縮小容器的體積，液體的顏色加深 C．壓強(qiáng)不變，升高溫度，液體的顏色變淺 D．體積不變，降低溫度，氯氣的轉(zhuǎn)化率降低 解析：選D。A選項(xiàng)，溫度不變，增大容器的體積，即減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)，S2Cl2的轉(zhuǎn)化率降低，正確；B選項(xiàng)，溫度不變，縮小容器的體積，即增大壓強(qiáng)，平衡右移，鮮紅色的SCl2濃度增大，液體的顏色加深，正確；C選項(xiàng)，壓強(qiáng)不變，升高溫度，平衡左移，液體的顏色變淺，正確；D選項(xiàng)，體積不變，降低溫度，平衡右移，氯氣的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該增大，故D錯(cuò)誤。 10．(2011年廣州惠州質(zhì)檢)常溫下二價(jià)鋅在水溶液中的存在形式與pH的關(guān)系如圖，縱坐標(biāo)為Zn2＋或[Zn(OH)4]2－ 物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)。下列說法正確的是(雙選)(　　) A．pH＜12的溶液中不存在[Zn(OH)4]2－ B．如果溶液中c(Zn2＋)＝0.1 molL－1，則c(H＋)≥110－6 molL－1 C．控制pH在8～12可以分離出溶液中的鋅離子 D．Zn(OH)2(s) Zn2＋(aq)＋2OH－(aq)的平衡常數(shù)為110－10 解析：選AC。本題考查的是圖象題的解題能力問題，難度中等。由圖象可知，pH＜12的溶液中不存在[Zn(OH)4]2－，A正確；pH在8～12時(shí)，鋅離子以Zn(OH)2形式沉淀可分離出，C正確；由a點(diǎn)可確定Zn(OH)2(s) Zn2＋(aq)＋2OH－(aq)的平衡常數(shù)為10－3(10－7)2＝110－17，故D錯(cuò)；當(dāng)c(Zn2＋)＝0.1 molL－1時(shí)，可求得c(H＋)＝110－6 molL－1，故B錯(cuò)。 11．如圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出。符合這一情況的是(　　) a極板 b極板 x電極 Z溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 解析：選A。用活潑電極或惰性電極電解相同的溶液時(shí)現(xiàn)象可能不同。通電后a極板增重，表明溶液中金屬陽離子在a極板上放電，發(fā)生還原反應(yīng)析出了金屬單質(zhì)，因此可確定a極板是電解池的陰極，與它相連接的直流電源的x極是負(fù)極。故C不正確。A中電解液為CuSO4溶液，陰極a板上析出Cu而增重，陽極b板上由于OH－放電而放出無色無臭的O2，故A正確。B中電解液為NaOH溶液，通電后陰極a上應(yīng)放出H2，a極板不會(huì)增重，故B不正確。D中電解液為CuCl2溶液，陰極a板上因析出Cu而增重，但陽極b板上因Cl－放電，放出黃綠色有刺激性氣味的Cl2，故D不正確。 12．在25 ℃時(shí)，在濃度為1 molL－1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中，測(cè)得其c(NH)分別為a、b、c(單位為molL－1)。下列判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)＝b＝c B．a(chǎn)＞b＞c C．a(chǎn)＞c＞b D．c＞a＞b 解析：選D。三種溶液中均存在水解平衡：NH＋H2ONH3H2O＋H＋，對(duì)于(NH4)2CO3，因CO＋H＋HCO，使上述水解平衡向右移動(dòng)；對(duì)(NH4)2Fe(SO4)2，F(xiàn)e2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，c(H＋)增大，抑制NH的水解。 13．甲、乙、丙三個(gè)燒杯中分別裝有稀硫酸、氯化銅溶液、飽和食鹽水，把用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片插入甲，把分別與直流電源正、負(fù)極相連的C1、C2插入乙，把分別與直流電源正、負(fù)極相連的C3、鐵片插入丙。則下列敘述正確的是(　　) A．甲、丙中是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，乙中是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B．C1、C2分別是陽極、陰極，鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應(yīng) C．C1和C3放出的氣體相同，銅片和鐵片放出的氣體也相同 D．甲、乙中溶液的pH逐漸升高，丙中溶液的pH逐漸減小 解析：選C。本題考查原電池和電解池的原理。從題意可知，甲是原電池，乙和丙是電解池，A選項(xiàng)錯(cuò)誤。和電源正極相連的電極是陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，和電源負(fù)極相連的電極是陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，所以C1、C2分別是陽極、陰極，鐵片作為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，鋅片作為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。甲的總反應(yīng)是Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，pH增大，丙是電解飽和食鹽水，生成NaOH，pH增大，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 14．人體血液內(nèi)的血紅蛋白(Hb) 易與O2結(jié)合生成HbO2，因此具有輸氧能力。CO吸入肺中發(fā)生反應(yīng)：CO＋HbO2O2＋HbCO,37 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝220。HbCO的濃度達(dá)到HbO2濃度的0.02倍，會(huì)使人智力受損。據(jù)此，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　) A．CO與HbO2反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ B．人體吸入的CO越多，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少 C．當(dāng)吸入的CO與O2濃度之比大于或等于0.02時(shí)，人的智力才會(huì)受損 D．把CO中毒的病人放入高壓氧倉中解毒，其原理是使上述平衡向左移動(dòng) 解析：選C。由平衡常數(shù)的定義可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝；由平衡移動(dòng)原理可知吸入CO越多，平衡向右移動(dòng)，與血紅蛋白結(jié)合的O2越少；把病人放入高壓氧倉中，則平衡向左移動(dòng)，釋放出CO，故可解毒，A、B、D均正確。C項(xiàng)，由平衡常數(shù)表達(dá)式可知，人智力受損時(shí)：220 ＝0.02，即＝，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 15．(2011年高考新課標(biāo)全國卷)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2。下列有關(guān)該電池的說法不正確的是(　　) A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為Fe B．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低 D．電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 解析：選C。本題考查充電電池的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)充電電池電極的判斷及書寫電極反應(yīng)的能力。在鐵鎳蓄電池中，F(xiàn)e是負(fù)極，Ni2O3是正極，由于生成Fe(OH)2，則電解液為堿性溶液，故A正確；電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，故B正確；電池充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，陰極附近溶液pH升高，故C錯(cuò)誤；由充電時(shí)的總反應(yīng)式減去陰極反應(yīng)式，可得到陽極反應(yīng)式，D正確。 二、非選擇題(本題包括5小題，共55分) 16．(8分)某芳香族化合物A經(jīng)分析含有C、H、O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為76.6%、6.4%、17.0%，且一個(gè)A分子中只含一個(gè)氧原子。 (1)該化合物的分子式為________。 (2)A的濃溶液有強(qiáng)烈的腐蝕性，如果不慎沾到皮膚上，應(yīng)立即用________洗滌；A的稀溶液遇FeCl3溶液立即變成________色；在一定條件下，A能與甲醛發(fā)生聚合反應(yīng)，生成________(填名稱)。 (3)將A的稀溶液滴加到溴水中，可以看到溶液中有________產(chǎn)生，相應(yīng)的化學(xué)方程式為： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：因?yàn)橐粋€(gè)A分子中只含一個(gè)氧原子，所以A的相對(duì)分子質(zhì)量為1617.0%＝94，含碳原子個(gè)數(shù)為9476.6%12＝6，含氫原子個(gè)數(shù)為946.4%1＝6，其分子式為C6H6O。根據(jù)題目的提示不難判斷A即為苯酚。第(2)、(3)小題考查苯酚的性質(zhì)。 答案：(1)C6H6O (2)酒精　紫　酚醛樹脂 (3)白色沉淀 17．(10分)下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 金屬質(zhì)量/g 金屬狀態(tài) c(H2SO4)/ molL－1 V(H2SO4)/ mL 溶液溫度/℃ 金屬消失的時(shí)間/s 反應(yīng)前 反應(yīng)后 ① 0.10 絲 0.5 50 20 34 500 ② 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 ③ 0.10 絲 0.7 50 20 36 250 ④ 0.10 絲 0.8 50 20 35 200 ⑤ 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 ⑥ 0.10 絲 1.0 50 20 35 125 ⑦ 0.10 絲 1.0 50 35 50 50 ⑧ 0.10 絲 1.1 50 20 34 100 ⑨ 0.10 絲 1.1 50 30 44 40 分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)④和⑤表明，________對(duì)反應(yīng)速率有影響，________，反應(yīng)速率越快，能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))； (2)能表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))； (3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有________，其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是________； (4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng)，反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15 ℃)相近，推測(cè)其原因：________________________________________________________________________。 解析：(1)比較實(shí)驗(yàn)④和⑤可知，它們的其他條件(濃度、起始反應(yīng)溫度)均相同，金屬狀態(tài)不同，絲狀金屬需要200 s才消失而粉末狀金屬僅25 s即消失，說明固體反應(yīng)物的表面積對(duì)反應(yīng)速率有影響，表面積越大則反應(yīng)速率越快。同樣研究絲狀和粉末狀固體反應(yīng)速率不同的實(shí)驗(yàn)還有①和②。 (2)從表中尋找反應(yīng)物濃度不同而其他條件(金屬狀態(tài)、起始反應(yīng)溫度)均相同的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不難發(fā)現(xiàn)是實(shí)驗(yàn)①③④⑥⑧、②和⑤。 (3)該實(shí)驗(yàn)除研究了金屬狀態(tài)、c(H2SO4)這兩個(gè)因素外，還研究了反應(yīng)前溶液的溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，從實(shí)驗(yàn)⑥和⑦、⑧和⑨的比較中均可看出，反應(yīng)前溫度越高，反應(yīng)速率越快。 (4)金屬消失的時(shí)間表明了反應(yīng)的快慢，而溶液的溫度變化則主要由反應(yīng)放出的熱量所決定。由于m(金屬)均為0.10 g且均完全溶解，所放出的熱量相等，所以溶液的溫度變化值相近。 答案：(1)固體反應(yīng)物的表面積　表面積越大　①和② (2)①③④⑥⑧、②和⑤ (3)起始反應(yīng)溫度?、藓廷?、⑧和⑨ (4)一定量的金屬跟足量的稀硫酸反應(yīng)放出的熱量相同 18．(10分)某學(xué)生為了研究MnO2催化H2O2的分解，設(shè)計(jì)了如圖裝置，回答下列問題。 (1)分液漏斗中盛有液體，打開分液漏斗的活塞時(shí)液體H2O2不能流下，可能的原因有______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，小試管中的液體幾乎無明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，錐形瓶中的溶液產(chǎn)生大量氣泡。但反應(yīng)一段時(shí)間后，錐形瓶內(nèi)溶液產(chǎn)生氣體的速率逐漸變慢，原因可能是什么？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？ 假設(shè)一：________________，實(shí)驗(yàn)操作 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 假設(shè)二：________________，實(shí)驗(yàn)操作 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)現(xiàn)有切成片狀的新鮮土豆和煮熟土豆，證明新鮮土豆也能催化H2O2分解(已知新鮮土豆中含有過氧化氫酶)的實(shí)驗(yàn)方法 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題考查MnO2催化H2O2分解問題，實(shí)驗(yàn)裝置和設(shè)問的角度都很新穎。(1)問題是我們使用分液漏斗經(jīng)常出現(xiàn)的問題，可能的原因有：漏斗上口的塞子沒有打開或漏斗塞子的凹槽與頸部的通氣孔未對(duì)準(zhǔn)。(2)錐形瓶內(nèi)H2O2的分解速率變緩，只能是H2O2或MnO2的原因。可能的原因：一是H2O2的濃度變稀致使產(chǎn)生氣泡變慢，實(shí)驗(yàn)操作是向錐形瓶中添加H2O2溶液，若反應(yīng)速率增大，則假設(shè)成立。二是部分MnO2的催化活性降低或喪失，實(shí)驗(yàn)操作是向錐形瓶中再加入MnO2粉末，若反應(yīng)速率增大，則假設(shè)成立。(3)將片狀的新鮮土豆和煮熟土豆同時(shí)放入H2O2溶液中，新鮮土豆片表面產(chǎn)生大量氣泡，而熟土豆片表面無明顯現(xiàn)象(過氧化氫酶在高溫下已變性，失去催化活性)，即可證明。 答案：(1)漏斗上口的塞子沒有打開或漏斗塞子的凹槽與頸部的通氣孔未對(duì)準(zhǔn) (2)H2O2的濃度變稀致使產(chǎn)生氣泡變慢　向錐形瓶中添加H2O2溶液，若反應(yīng)速率增大，則假設(shè)成立　部分MnO2的催化活性降低或喪失　向錐形瓶中再加入MnO2粉末，若反應(yīng)速率增大，則假設(shè)成立 (3)將片狀的新鮮土豆和煮熟土豆同時(shí)放入H2O2溶液中，新鮮土豆表面產(chǎn)生大量氣泡，而熟土豆表面無明顯現(xiàn)象，即可證明 19．(12分)(2011年天津一中高二期末測(cè)試)某鋁合金中含有元素鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問題： (1)稱取樣品a g，稱量時(shí)應(yīng)該使用的主要儀器的名稱是________。 (2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸中，過濾。濾液中主要含有________，濾渣中含有________，溶解、過濾用到的玻璃儀器是 ________________________________________________________________________。 (3)濾液中加過量氫氧化鈉溶液，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)步驟(3)的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是 ________________________________________________________________________ ______________________。 (5)步驟(4)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數(shù)次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱量，其質(zhì)量為b g，有關(guān)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________， 原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。 (6)若步驟(3)中加入氫氧化鈉的量不足，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“不影響”，下同)；若步驟(5)中濾渣沒有洗滌，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果________；若濾渣灼燒不充分，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果________。 解析：由實(shí)驗(yàn)過程中的化學(xué)反應(yīng)原理可知，質(zhì)量為b g的物質(zhì)是Al2O3，a g合金與b g Al2O3所含鋁元素的質(zhì)量相同。 a g合金中所含鋁元素的質(zhì)量： m(Al)＝m(Al2O3)＝b g＝ g， a g合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： w(Al)＝100%＝ %。 答案：(1)托盤天平 (2)MgCl2、AlCl3　Cu、Si　燒杯、玻璃棒、普通漏斗 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ (4)[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (5)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　% (6)偏低　偏高　偏高 20．(15分)下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 (1)接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題： ①電源的N端為________極； ②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ________________________________________________________________________； ③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積： ________________________________________________________________________； ④電極c的質(zhì)量變化是________g； ⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因： 甲溶液 ________________________________________________________________________； 乙溶液 ________________________________________________________________________； 丙溶液 ________________________________________________________________________。 (2)如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①乙中c電極質(zhì)量增加，說明c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu，c電極應(yīng)為陰極，則M為負(fù)極，N為正極。 ②③④甲中放的是NaOH溶液，電解時(shí)實(shí)質(zhì)上是電解水，b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：4OH－===2H2O＋O2↑＋4e－。而要求算出b電極上產(chǎn)生的氣體體積，就必須先根據(jù)丙中K2SO4濃度的變化計(jì)算出轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目。 設(shè)丙中電解水的質(zhì)量為x g， 由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等可得：10010%＝(100－x)10.47%，x＝4.5，所以整個(gè)反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.5 mol電子，根據(jù)電極方程式可計(jì)算出b電極放出的O2為0.125 mol，其體積為2.8 L，c電極上析出的銅為0.25 mol，其質(zhì)量為16 g。 ⑤甲中電解的是水，NaOH濃度增大；乙中水電離出來的OH－放電，H＋濃度增大；丙中電解的也是水，雖然K2SO4濃度變大，但pH不變。 (2)銅全部析出時(shí)溶液變?yōu)镠2SO4溶液，電解仍可以進(jìn)行。 答案：(1)①正 ②4OH－===2H2O＋O2↑＋4e－ ③水減少的質(zhì)量：100 g(1－)＝4.5 g， 生成O2體積：22.4 Lmol－1＝2.8 L ④16 ⑤堿性增大，因?yàn)殡娊夂螅繙p少，溶液中NaOH濃度增大 酸性增大，因?yàn)殛枠O上OH－生成O2，溶液中H＋濃度增大 酸堿性大小沒有變化，因?yàn)镵2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增大不影響溶液的酸堿性 (2)能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)