(15分)在如图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16 g,试回答:(1) 电源电极X为________极。(2) pH变化:A_____
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(15分)在如图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16 g,试回答:
(1) 电源电极X为________极。 (2) pH变化:A________,B________,C________。(填“增大”、“减小”或“不变”) (3) 通电5 min时,B中共收集224 mL气体(标准状况),溶液体积为200 mL。则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(设电解前后溶液体积无变化)。 (4) 若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后,溶液的pH为________(设电解前后溶液体积无变化)。 |
答案
(1)负 (2)增大 减小 不变 (3)0.025 mol/L (4)13 |
解析
考查电解池的应用及有关计算。 (1)铜电极质量增加2.16 g,说明该电极是阴极,则Ag电极是阳极,Y是电源的正极,X是负极。 (2)惰性电极电解氯化钾溶液生成物是氯气、氢气和氢氧化钠,pH增大。B中生成物是铜、氧气和硫酸,所以pH减小。C是电镀,所以pH不变。 (3)2.16g是银,物质的量是,转移电子是0.02mol×1=0.02mol。224 mL气体(标准状况)是0.01mol,如果都是氧气,则转移电子是0.04mol>0.02mol,因此是不可能的。这说明气体是氢气和氧气的混合气。根据得失电子守恒可知氧气是,因此氢气是0.005mol,所以硫酸铜的物质的量是,所以浓度是。 (4)电解的方程式为2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,根据方程式可知每生成1mol氢氧化钾转移电子是1mol,所以生成的氢氧化钾是0.02mol,浓度是0.1mol/L,因此pH=13。 |
举一反三
两串联的电解池,甲池盛有CuSO4溶液,乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液,用惰性电极电解,当甲池的阴极上析出1.6gCu时,乙池的阴极上析出0.45g固体,则乙池的溶质可能是( )A.Mg(NO3)2 | B.Al(NO3)3 | C.NH4NO3 | D.Cu(NO3)2 |
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(10分)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。 据此回答问题:①电源的N端为 极;②电极b上发生的电极反应为 ; ③电极b上生成的气体在标准状况下的体积: ④电极c的质量变化是 g; (2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么? 。 ⑤电解前后各溶液的pH如何变化。(填增大,减小或不变) 甲溶液 ;乙溶液_______;丙溶液_______; |
(7分)已知20℃时NaCl的溶解度为36 g。某氯碱厂使用的设备是阳离子交换膜电解槽,若一次向电解槽中加入一定量20℃时饱和NaCl溶液,当90%的NaCl电解时,阴极收集到11. 2 m3气体(已折算成标准状况)。请回答下列问题: (1)该反应的离子方程式为 。 (2)取阳极区溶液作系列实验,下列结论中错误的是 。(填字母)A.滴加酚酞试剂,先变红后褪色 | B.滴加硝酸银溶液,有白色沉淀产生 | C.滴加小苏打溶液,有气泡产生 | D.做焰色反应实验呈黄色 | (3)计算原饱和NaCl溶液的质量 kg(精确到0.1kg)。 (4)若电解90%的NaCl所需电能是由甲烷燃料电池提供,则所需甲烷至少 m3? (甲烷的电极反应式:CH4+10OH--8e— = CO32—+7H2O 假设该燃料电池的能量利用率为90%。折算成标准状况。精确至0.1m3) |
用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(电解时阴极没有氢气放出,且电解液在前后体积变化可以忽略),阴极上析出的质量大约是( )A.27mg | B.54 mg | C.108 mg | D.216 mg |
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(16分) (1)电镀时,镀件与电源的 极连接。 (2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。 ① 若用铜盐进行化学镀铜,应选用_(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。 ② 某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH 控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下
① 步骤(i)中Cu2(OH) 2CO3发生反应的化学方程式为 。 ② 步骤(ii)所加试剂起调节pH 作用的离子是 (填离子符号)。 ③ 在步骤(iii)发生的反应中,1 mol MnO2转移2 mol 电子,该反应的离子方程式为 。 ④ 步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为 3Fe3+ + NH4++2SO42-+6H2O= NH4Fe3 (SO4)2(OH)6+6H + 过滤后母液的pH =" 2.0" , c (Fe3+) ="a" mol·L-1,, c ( NH4+)="b" mol·L-1,, c ( SO42-)=" d" mol·L-1,该反应的平衡常数K=_ (用含a 、b 、d 的代数式表示)。 |
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