(12分)如下图,通电5 min后,电极5质量增加2.16 g,回答:(1)电源:a是________极,b是________极;A池电极反应,电极1:____
题型:不详难度:来源:
(12分)如下图,通电5 min后,电极5质量增加2.16 g,回答:
(1)电源:a是________极,b是________极;A池电极反应,电极1:__________; 电极2:____________________________________________________________。 C池电极反应,电极5:________________________________________________; 电极6:______________________________________________________________。 (2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况),且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为________。 |
答案
(1)负 正 2H++2e-===H2↑ 2Cl--2e-===Cl2↑ 2Ag++2e-===2Ag Cu-2e-===Cu2+ (2)0.025 mol/L |
解析
试题分析:(1)通电5 min后,电极5质量增加2.16 g,这说明电极5是阴极,所以电极是阳极。则b是电源的正极,a是电源的负极。因此电极1是阴极,氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H++2e-===H2↑。电极2是阳极,溶液中的氯离子放电生成氯气,电极反应式是2Cl--2e-===Cl2↑。C装置中电极5是阴极,溶液中的银离子放电,电极反应式是2Ag++2e-===2Ag。电极6是阳极,但电极是铜电极,所以铜失去电子,电极反应式是Cu-2e-===Cu2+。 (2)电极5生成银的质量是2.16g,物质的量是0.02mol,转移0.02mol电子。B池中共收集到224 mL气体(标准状况),则气体的物质的量是0.01mol。如果气体全部是氧气,则转移电子是0.04mol。显然电子的得失不守恒,所以生成的气体中还含有氢气。根据电子的得失守恒可知,阳极生成氧气的物质的量是0.02mol÷4=0.005mol,所以阴极生成的氢气是0.01mol-0.005mol=0.005mol。则阴极析出的铜的物质的量是(0.02mol-0.005mol×2)÷2=0.005mol,因此电解硫酸铜溶液的物质的量浓度是0.005mol÷0.2L="0.025" mol/L。 点评:该题的难点在(2)问,需要利用电子守恒,通过讨论得出阴极还有氢气生成,最后再通过电子的守恒计算即可,属于中等难度的试题。 |
举一反三
(6分)高铁酸钾是20世纪70年代以来开发的一种继臭氧、过氧化氢、二氧化氯之后一种新型水处理剂,它能快速***灭水中的细菌和病毒,且不会生成三氯甲烷、氯代酚等次级衍生物。高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色,溶液的pH对高铁酸根稳定性的影响很大,当pH值为10-11时非常稳定,而当pH<7.5时,稳定性明显下降,分解放出氧气,并析出具有高度吸附活性的无机絮凝剂Fe(OH)3。电解法制备高铁酸钾原理如右图所示。
(1) 电解质溶液应选用______________ A、NaOH溶液 B、NaCl溶液 C、稀硫酸 (2) 电解过程中可能观察到的实验现象有 。 (3) 生成高铁酸根(FeO42-)的电极反应是 。 |
将分别盛有100 mL的KCl溶液、NaNO3溶液、CuSO4溶液的三个电解槽(电极均为惰性电极)依次串联,通直流电进行电解,当某极析出0.32 g Cu后,假定各溶液在电解前后的体积未变,则这时三个电解槽中溶液的pH分别是A.13,7,1 | B.12,7,2 | C.1,7,13 | D.7,7,7 |
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(10分)某同学用碳棒、纯铜片、直流电源和稀硫酸为原材料,实现了在通常条件下不能发生的反应:Cu + H2SO4(稀) = CuSO4 + H2↑ (1)请在右边方框中画出能够实现这一反应的装置图。
(2)在设计实验实际操作时,由于装置连接不当,他看到了完全不同的实验现象:碳棒和铜片上均有无色气泡产生,溶液并未变为蓝色。请你分析其原因 ① 。 假设按照该方案进行实验,且收集到碳棒上产生气体体积为11. 2L(标准状况下)。则该过程中铜片上发生的反应式为 ② 。此时要使溶液恢复到实验前的状态,需加入 ③ (写出该物质的化学式),其质量为 ④ 。 |
常温下,将200 mL pH = a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解一段时间后,测得溶液的PH变为b(溶液体积的变化忽略不计),在整个电解过程中始终只有一个电极上有气体产生。下列说法错误的是A.b<a<7 | B.阴极电极反应式为:Cu2++2e-="Cu" | C.向溶液中加人9.8x(10-b-10-a)gCu(OH)2可使溶液恢复到电解前的浓度 | D.阳极产生的气体是O2,其体积(标准状况下)为1.12x(10-b-10-a)L |
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用下图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中所列各项对应关系均正确的一组是
选项
| 电源X极
| 实验前U形管中液体
| 通电后现象及结论
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| A
| 正极
| Na2SO4溶液
| U形管两端滴入酚酞试液后,a管中呈红色
| B
| 正极
| AgNO3溶液
| b管中电极反应式是:4OH--4e-===2H2O+O2↑
| C
| 负极
| KCl和CuCl2混合溶液
| 相同条件下,a、b两管中产生的气体总体积可能相等
| D
| 负极
| Fe(OH)3胶体和导电液
| b管中液体颜色加深
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