【題目】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(jiǎn)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? _____________________。
【答案】正4OH--4e-===2H2O+O2↑2.8L16甲溶液堿性增大,因?yàn)殡娊夂螅繙p少,溶液中NaOH濃度增大乙溶液酸性增大,因?yàn)殛枠O上OH-生成O2,溶液中H+離子濃度增加丙溶液酸堿性大小沒有變化,因?yàn)镵2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,濃度增加不影響溶液的酸堿性能繼續(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)。
【解析】試題分析:本題考查電解原理的應(yīng)用,題目難度中等。結(jié)合電解原理準(zhǔn)確判斷電解池的兩極,寫出電極反應(yīng)式進(jìn)行分析。
(1)①根據(jù)題意知乙中c電極質(zhì)量增加,說明Cu沉積在c電極上,電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu,發(fā)生還原反應(yīng),為電解池的陰極,則電源的M端是負(fù)極,N端為正極;②甲中為電解NaOH溶液,相當(dāng)于電解H2O,陽極b處為陰離子OH-放電,電極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑;③丙中為電解K2SO4溶液,相當(dāng)于電解水,設(shè)電解的水的質(zhì)量為x.由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,物質(zhì)的量為0.25mol,由方程式2H2O2H2↑+O2↑可知生成O2為0.125mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol,生成氧氣在標(biāo)況下的體積為0.125mol×22.4L/mol=2.8L;④整個(gè)電路是串聯(lián)的,所以每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的,根據(jù)電極反應(yīng):Cu2++2e-=Cu知轉(zhuǎn)移0.5mol電子生成的n(Cu)=0.25mol,質(zhì)量為16g;⑤甲中相當(dāng)于電解水,故NaOH的濃度增大,pH變大;乙中陰極為Cu2+放電,陽極為OH-放電,電解方程式為:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,所以H+增多,故pH減小;丙中為電解水,對(duì)于K2SO4而言,其pH幾乎不變。
(2)當(dāng)銅全部析出時(shí),溶液為稀硫酸,可以繼續(xù)電解。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,下列敘述是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)在定容密閉容器中達(dá)到平衡的標(biāo)志的是
①C的生成速率與C的分解速率相等;
②單位時(shí)間內(nèi)amol A生成,同時(shí)生成3amol B;
③A、B、C的濃度不再變化;
④混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化;
⑤混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化;
⑥用A、B、C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為1:3:2;
⑦A、B、C的分子數(shù)目比為1:3:2;
⑧混合氣體的密度不再變化。
A. ②⑤ B. ①③④⑤ C. ②⑥⑦⑧ D. ⑤⑥⑧
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)4NH3 (g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g), △H=-a kJmol-1,在5L密閉容器投入1molNH3和1mol的O2,2分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,下列說法正確的是
A. 2分鐘反應(yīng)放出的熱.量值小于0.1akJ
B. 用氧氣表示2分鐘的反應(yīng)速率:v(O2)=0.05mol ·L-1 ·min-1
C. 2分鐘內(nèi)NH3的轉(zhuǎn)化率是50%
D. 2分鐘末 c(H2O)=0.6mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素A、B、C、D原子序數(shù)依次增加。X、Y、Z、W是由這四種元素中的兩種組成常見的化合物,Y為淡黃色固體,甲為氣體單質(zhì),乙為紅棕色氣體,上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分反應(yīng)物或生成物省略),則下列說法正確的是
A. 原子半徑:D>C>B>A
B. C、D的氫化物均為共價(jià)化合物
C. 圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
D. 最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:B>C
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)有一種燃料電池,所用燃料為H2和空氣,電解質(zhì)為熔融的K2CO3;卮鹣铝袉栴}
①CO移向____________極。
②正極反應(yīng)式為____________________。
③電池中CO的物質(zhì)的量將逐漸________________(填增大、減少、不變)。
(2)用上面的電池對(duì)下物質(zhì)進(jìn)行電解,其中a、b、c、d、e、f電極均為惰性電極,通電后,a極產(chǎn)生的氣體明顯多于b極,2分鐘后,測(cè)得乙池的pH為12,則
①電源A極是______________極。
②c極上的電極反應(yīng)式:___________________。
③甲、乙兩池共可收集到________mol氣體。
④丙裝置上某極可析出固體________克,溶液的pH為________________。(常溫,不考慮溶液體積變化)
⑤電解n分鐘后,硫酸銅正好消耗完,再將e、f電極反接電源,用同樣的電流再電解n分鐘,則丙溶液中的硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為______________mol/L。(不考慮溶液體積變化)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在50 m L 0.1mol/L Na2S 溶液中逐滴加入50 mL 0.1mol/L KHSO4溶液,所得溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是
A. c(SO42-)= c(HS-)= c(K+)>c(OH-)= c(H+)
B. c(Na+)> c(K+)> c(S2-)> c(H+)> c(OH-)
C. c(Na+)= c(S2-)+ c(HS-)+ c(H2S)+ c(SO42-)
D. c(K+)+ c(Na+)+ c(H+)= c(SO42-)+ c(S2-)+ c(HS-)+ c(OH-)
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