精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,阴、阳极两极分别收集到2.24L和3.36L气体(标准状况),溶液要想恢复电解前的状态可加入下列(  )
A、0.1molCuO
B、0.1molCuCO3
C、0.1molCu(OH)2
D、0.1molCu2(OH)2CO3
考点:电解原理
专题:
分析:根据电解池中离子的放电顺序和两极上发生的变化来书写电极反应方程式进行计算,两个电极上转移的电子数目是相等的,据此计算出溶液中减少的物质的物质的量,思考需加入物质.
解答: 解:电解H2SO4和CuSO4的混合溶液,阳极发生的反应为:4OH-→2H2O+O2↑+4e-,阴极上发生的电极反应为:Cu2++2e-→Cu,2H++2e-→H2↑,
阳极生成3.36L氧气,即0.15mol,由阳极电极反应式可知,转移电子为0.6mol,阴极收集到2.24L(标况)气体,即生成0.1mol的氢气,
由阴极电极反应式可知,阴极上生成的0.1molH2只得到了0.2mol电子,所以剩余0.4mol电子由铜离子获得,生成铜0.2mol,综上分析,电解H2SO4和CuSO4的混合溶液时,生成了0.2molCu,0.1mol氢气,0.15mol氧气,溶液要想恢复电解前的状态,需加入0.2molCuO(或碳酸铜)和0.1mol水,
故选D.
点评:本题考查了电解溶液后溶液浓度的恢复,注意依据电子守恒解答,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

同学们在做硫化钠溶液与盐酸反应时,发现了一个奇怪的现象:在硫化钠溶液中加入足量的盐酸时只有少量的臭鸡蛋气味的气体产生,但溶液中却有大量的乳白色的沉淀生成.经检测,乳白色的沉淀物是单质硫.
为什么硫化钠溶液与盐酸反应有单质硫生成而只有少量的硫化氢生成呢?对此问题同学们决定作进一步的探究:
【收集信息】同学们都已学过硫化氢不稳定,常温下会发生分解生成单质硫,也容易被空气中的氧气氧化生成单质硫;除此之外,同学们通过查阅资料还知道:
(1)硫化钠能部分被氧化生成少量的亚硫酸钠,加入酸时S2-和SO32-会反应生成硫:
2S2-+SO32-+6H+═3S↓+3H2O.
(2)硫化钠溶液中的S2-容易被空气中氧气氧化生成单质硫,生成的单质硫又与硫化钠反应生成多硫化钠(Na2Sx):2Na2S+O2+2H2O═4NaOH+2S; Na2S+(x-1)S═Na2Sx
多硫化钠较稳定,但在酸的作用下生成不稳定的多硫化氢,多硫化氢分解生成硫.
【提出假设】
根据以上获取的信息,同学们对生成硫的主要原因进行了以下猜想:
猜想一:
 

猜想二:单质硫是酸性条件下S2-和SO32-反应生成的;
猜想三:单质硫是酸性条件下多硫化钠(Na2Sx)生成的.
【实验验证】
(一)
实验步骤实验现象
①向装有硫化亚铁的试管中加入足量盐酸;溶液无浑浊,有大量臭鸡蛋气味的气体逸出
②将生成的硫化氢气体通入蒸馏水中达到饱和,取适量饱和溶液于试管中,不断振荡后,观察试管中的变化.试管中无明显的浑浊现象
由实验(一)可知以上猜想
 
错误.
(二)
实验步骤实验现象
将新配制的硫化钠溶液分成两等份,
分别装入两支试管中
 
向一支试管中直接加入盐酸;溶液稍显浑浊,有臭鸡蛋气味的气体逸出
(1)向另一支试管中通入一定量氧气,观察溶液变化;
(2)再加入盐酸;
(1)溶液没有明显变化;
(2)溶液明显浑浊,有少量臭鸡蛋气味的气体逸出.
写出上表中实验现象(2)发生浑浊反应的离子反应方程式:
 

(三)为验证猜想二是否正确,设计了如下实验
实验步骤预期现象和结论
向一装有硫化钠试管中加入足量的
 

溶液,以除去
 
,过滤出少量白色
沉淀,再将滤液装入试管中,加入盐酸.
 
【拓展应用】根据以上实验,实验室制取H2S气体时,不要选用Na2S溶液,应选用
 
等难溶性硫化物和酸反应.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

在课堂上,老师演示了金属Na与CuSO4溶液反应的实验,同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀而没有发现Cu单质生成.但某同学心中在想,会不会是因为生成的Cu较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢?于是想课后到实验室继续研究,希望进一步用实验来验证自己的猜想是否正确.
假如该同学是你,请你写一份实验准备单交给老师,要求老师提供必需的用品.
(1)实验探究的目的:
 

(2)探究所依据的化学原理:
 

(3)实验必需的用品:小刀、玻璃片、滤纸、
 
 
;金属Na、
 
 

该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色的沉淀中混有少量的黑色沉淀,而所使用的药品均没有问题.你认为该黑色难溶物是
 
,生成该黑色难溶物的原因是
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2.某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:

(1)A中制取CO2的装置,应从下列图①、②、③中选哪个图:
 


B装置的作用是
 
,C装置内可能出现的现象是
 
.为了检验E中收集到的气体,在取出集气瓶后,方法是
 

(2)若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊,请说明原因:
 

(3)若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时,你预测E装置内有何现象?
 

(4)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL,又知氧气的密度为1.43g/L,当装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值
 
(答大或小),相差约
 
mL(取整数值,所用数据均在标准状况下测定),这是由于
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

下列离子的检验方法中正确的是(  )
A、某溶液加AgNO3溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B、某溶液加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO42-
C、某溶液加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D、某溶液加KOH溶液生成红褐色沉淀,说明原溶液中有Mg2+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

下列有关工业生产叙述正确的是(  )
A、氯碱工业中通常使用阳离子交换膜将电解池的阳极区与阴极区隔开
B、合成氨工业中,将NH3不断液化分离有利于加快反应速率
C、在铜质餐具上镀银时,应将餐具与电源的正极相连
D、高炉炼铁的主要反应为:Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2,为减少炼铁炉口排出的尾中CO的体积分数,可改建高炉,以延长CO和Fe2O3的接触时间

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

有一瓶无色溶液,其中可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-,取该溶液进行以下实验:
(1)该溶液可使pH试纸呈现红色;
(2)取溶液少量加新制氯水及CCl4振荡,可见CCl4层呈现紫色;
(3)取溶液少量加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,加入HNO3后沉淀不溶解;
(4)取实验(3)之上层清液,加入硝酸银溶液有白色沉淀,加入HNO3后沉淀不溶解;
(5)取原溶液少量加入NaOH溶液呈碱性,在此过程中有白色沉淀生成,而后又逐渐消失,将此溶液加热,有无色气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝.根据上述实验事实,溶液中肯定存在的离子有
 
,肯定不存在的离子有
 
,不能确定是否存在的离子有
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

焦亚硫酸钠的制取采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5.装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2═Na2S2O5

(1)装置I中产生气体的化学方程式为
 

(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是
 

(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为
 
(填序号).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华并开始分解.为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生.该反应的离子方程式为
 

(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有
 
(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
 
 MnO4-+
 
 H2C2O4+
 
 H+=
 
 Mn2++
 
 CO2↑+
 
 H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按如图所示装置进行实验探究其分解产物(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):

图中有一处错误,应如何改正?
 

用改正后的装置做实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末由黑色变为红色.据此回答:上述装置中,D的作用是
 
.乙二酸分解的化学方程式为
 

(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4?2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化).则下列关系合理的是
 

A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.2mol?L-1
C. c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H2C2O4)                       
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-

查看答案和解析>>

同步练习册答案