【題目】將500 mL 0.1mol·L-1CuSO4和1 mol·L-1NaC1混合溶液,用石墨為電極電解。一段時(shí)間后在陽極收集到4.48 L(標(biāo)況下)氣體,溶液體積幾乎沒有變化。
計(jì)算: (已知:lg2=0.3,lg3=0.5)
(1)陰極析出銅的質(zhì)量為多少克?__________
(2)計(jì)算電解后溶液的pH__________
【答案】3.2g 13.8
【解析】
溶液中所含離子為Cu2+、Na+、H+、SO42-、Cl-、OH-,電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng),氯離子先于氫氧根放電,發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-==Cl2↑,當(dāng)氯離子完全反應(yīng)后,氫氧根放電發(fā)生反應(yīng):4OH--4e-==O2↑+4H+;陰極發(fā)生還原反應(yīng),銅離子先于氫離子放電,發(fā)生Cu2++2e-==Cu,當(dāng)銅離子完全反應(yīng)后,氫離子放電發(fā)生反應(yīng):2H++2e-==H2↑;
(1)溶液中n(Cl-)=cV=0.5L×1 mol·L-1=0.5mol,完全反應(yīng)可生產(chǎn)n(Cl2)=0.25mol,標(biāo)況下的體積V(Cl2)=nVm=0.25mol×22.4L·mol-1=5.6L,所以當(dāng)陽極收集到4.48 L(標(biāo)況下)氣體時(shí),溶液中的氯離子未完全反應(yīng),陽極只發(fā)生2Cl--2e-==Cl2,4.48L氯氣的物質(zhì)的量為0.2mol,根據(jù)電極方程式可知轉(zhuǎn)移電子為0.4mol;溶液中的n(Cu2+)= cV=0.5L×0.1 mol·L-1=0.05mol,根據(jù)陰極方程式Cu2++2e-==Cu可知,當(dāng)銅離子完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.1mol電子,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)銅離子已完全反應(yīng),即生成銅單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.05mol,銅單質(zhì)的質(zhì)量=nM=0.05mol×64g·mol-1=3.2g,故答案為:3.2g;
(2)根據(jù)(1)可知當(dāng)當(dāng)陽極收集到4.48 L(標(biāo)況下)氣體時(shí),轉(zhuǎn)移0.4mol電子,且銅離子完全反應(yīng),銅離子完全反應(yīng)后,陰極發(fā)生反應(yīng)2H++2e-==H2,且該過程轉(zhuǎn)移0.4mol-0.1mol=0.3mol電子,根據(jù)電極方程式可知消耗0.3mol氫離子,該溶液中氫離子由水電離產(chǎn)生,消耗0.3mol氫離子,則產(chǎn)生0.3mol氫氧根,所以此時(shí)溶液中c(OH-)=,則溶液中c(H+)=,pH=-lg c(H+)= 13.8,故答案為:13.8;
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲醇是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。請回答下列問題:
(1)工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1。
已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-37.3 kJ·mol-1。
計(jì)算液體CH3OH的燃燒熱為_______________。
(2)甲醇不完全燃燒產(chǎn)生的CO可利用I2O5來除去,其反應(yīng)為5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g) +I2(s)。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測得的CO2體積分?jǐn)?shù)隨著時(shí)間t變化曲線如圖所示。則:
①T2溫度時(shí),0~0.5 min的反應(yīng)速率v(CO)=___________。
②T1溫度時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為_______,化學(xué)平衡常數(shù)K=_______(用具體數(shù)值表示)。
③下列說法正確的是_________(填編號)。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.單位時(shí)間內(nèi),消耗a mol CO,同時(shí)消耗2a mol CO2, 表明反應(yīng)v(正)<v(逆)
D.兩種溫度下,c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的壓強(qiáng)相等
E.反應(yīng)5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)為吸熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮化鋁(AlN)具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域.在一定條件下,氮化鋁可通過如下反應(yīng)合成:Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO.下列敘述正確的是( )
A.在氮化鋁的合成反應(yīng)中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑
B.上述反應(yīng)中每生成2 mol AlN,N2得到3 mol電子
C.氮化鋁中氮元素的化合價(jià)為﹣3
D.氮化鋁晶體屬于分子晶體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在相同溫度下(T=500K),有相同體積的甲、乙兩容器,且保持體積不變,甲容器中充入1gSO2和1gO2,乙容器中充入2gSO2和2gO2。下列敘述中錯(cuò)誤的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲B.平衡時(shí)O2的濃度:乙>甲
C.平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率:乙>甲D.平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù):乙>甲
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,不能按(“→”表示一步完成)的關(guān)系相互轉(zhuǎn)化的是 ( )
選項(xiàng) | a | b | c |
A | Fe | FeCl3 | FeCl2 |
B | Cl2 | NaClO | NaCl |
C | Si | SiO2 | H2SiO3 |
D | HNO3 | NO | NO2 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃燒熱分別是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,則由C2H4(g)和H2O(l)反應(yīng)生成C2H5OH(l)的△H為( )
A. -44.2kJ·mol-1 B. +44.2kJ·mlo-1
C. -330kJ·mol-1 D. +330kJ·mlo-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知: 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g)△H=-226kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說法正確的是( )
A. CO 的燃燒熱為566kJ/mol
B. 上圖可表示由CO生成CO2的反應(yīng)過程和能量關(guān)系
C. 2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) △H<-452 kJ/mol
D. CO2(g)與Na2O2(s)反應(yīng)放出452kJ 熱量時(shí),電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.204×1024 (個(gè))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈹銅是力學(xué)、化學(xué)綜合性能良好的合金,廣泛應(yīng)用于制造高級彈性元件。以下是從某廢舊鈹銅元件(含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。
已知:I.鈹、鋁元素處于周期表中的對角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似
Ⅱ.常溫下:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20 Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 K sp[Mn(OH)2]=2.1×10-13
(1)濾液A的主要成分除NaOH外,還有__(填化學(xué)式)。寫出反應(yīng)I中含鈹化合物與過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式__。
(2)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,為提純BeCl2,選擇合理步驟并排序__。
a加入過量的 NaOH b.通入過量的CO2 c加入過量的氨水 d.加入適量的HCl e.過濾 f洗滌
②從BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是__。
(3)MnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫,若用濃HNO3代替MnO2溶解金屬硫化物,缺點(diǎn)是__(任寫一條)。
(4)溶液D中含c(Cu2+)=2.2mol·L-1、c(Fe3+)=0.008mol·L-1、c(Mn2+)=0.01mol·L-1,逐滴加入稀氨水調(diào)節(jié)pH可依次分離,首先沉淀的是__(填離子符號),為使銅離子開始沉淀,常溫下應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH值大于__。
(5)取鈹銅元件1000g,最終獲得Be的質(zhì)量為81g,則產(chǎn)率是__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是利用鹽橋電池從某些含碘物質(zhì)中提取碘的兩個(gè)裝置,下列說法中正確的是( )
A.兩個(gè)裝置中,石墨I和石墨Ⅱ均作負(fù)極
B.碘元素在裝置①中被還原,在裝置②中被氧化
C.裝置①中MnO2的電極反應(yīng)式為MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D.裝置①、②中的反應(yīng)生成等量的I2時(shí),導(dǎo)線上通過的電子數(shù)之比為1∶5
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