精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如表所示:
 阳离子  Na+、K+、Cu2+
 阴离子  SO42-、OH-
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极.接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g.常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2.据此回答下列问题:
(1)M为电源的
 
极(填写“正”或“负”)电极b上发生的电极反应为
 
;
(2)计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积:
 
;
(3)写出乙烧杯的电解池反应
 
;
(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
 
;
(5)若经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g,要使丙恢复到原来状态的操作
 
.
考点:常见离子的检验方法,原电池和电解池的工作原理
专题:离子反应专题,电化学专题
分析:测得乙中c电极质量增加了16g,由表可知乙中含有Cu2+,结合离子的共存可知,B为CuSO4,丙中pH不变,则C为硫酸钠或硫酸钾,甲中pH增大,则A为KOH或NaOH;
(1)c电极析出Cu,所以c为阴极,则M为负极;b为阳极,电极上是氢氧根离子失电子生成氧气;
(2)根据生成的Cu的量求出转移的电子的物质的量,再根据电子守恒求出e上生成的气体的量;
(3)乙烧杯中电解的是硫酸铜溶液;
(4)溶液中的水也可以被电解;
(5)要使丙恢复到原来的状态,根据电解实质和生成产物,需要加入水,依据析出铜的质量,根据电子守恒,求出水的质量.
解答: 解:测得乙中c电极质量增加了16g,由表可知乙中含有Cu2+,结合离子的共存可知,B为CuSO4,丙中pH不变,则C为硫酸钠或硫酸钾,甲中pH增大,则A为KOH或NaOH;
(1)c电极析出Cu,由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极,则M为负极,N为正极;b与正极相连,则b为阳极,所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气,其电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
故答案为:负极;4OH--4e-=2H2O+O2↑;
(2)e与电源负极相连为阴极,则e电极上是氢离子得电子生成氢气,已知n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol,由Cu~2e-~H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L;
故答案为:5.6;
(3)乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液,总反应为2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,
故答案为:2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4;
(4)如果电解过程中CuSO4溶液中的金属离子全部析出,此时溶液变成硫酸溶液,继续通电,溶液中电解的是水;
故答案为:能;因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应变为电解水;
(5)丙中的电解质是硫酸钠或硫酸钾,电解时被电解的是水,所以要使丙恢复到原来的状态,需加水;已知n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol,由Cu~2e-~H2↑~H2O,则n(H2O)=0.25mol,所以需要加入m(H2O)=0.25mol×18g/mol=4.5 g;即向丙烧杯中加4.5 g水;
故答案为:向丙烧杯中加4.5 g水.
点评:本题考查了电解原理,明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键,注意利用乙推出各物质及电源的正负极是解答的突破口,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:

描述或解释下列现象的离子方程式,不正确的是(  )
A、氢氧化钠溶液中滴入紫色石蕊试液,再通入CO2,溶液有蓝变红:CO2+2OH-=CO32-+H2O
B、漂白粉溶液中加氯化铁溶液产生大量红褐色沉淀:Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
C、Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2与FeBr2物质的量之比4:5,10Fe2++6Br-+8Cl2=10Fe3++3Br2+16Cl-
D、碳酸氢铵溶液中加足量澄清石灰水:NH4++HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+NH3?H2O+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

设NA为阿伏加德罗常数.下列叙述中正确的是(  )
A、标准状况下,22.4L CO2和O2的混合气体中含有的氧原子数为2NA
B、lmol铁丝在lmolCl2中充分燃烧时转移的电子数为3NA
C、向某密闭容器中通入2molSO2和lmolO2,在高温和催化条件下充分反应后容器内分子总数为2NA
D、等体积等物质的量浓度的K2 CO3,溶液与K2 SO4溶液中离子总数相等

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

设NA代表阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是(  )
A、4.6克钠与水反应时失去的电子数目为0.2NA
B、常温常压下2克氢气所含原子数目为NA
C、在标准状况下,22.4L NH3所含的分子数目为NA
D、1L 0.5mol?L-1 Na2SO4溶液中所含有的Na+离子数目为NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是(  )
A、常温下11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个
B、14 g乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的混合物中总原子数为3NA个
C、标准状况下,33.6 L H2O含有9.03×1023个H2O分子
D、5.6 g铁与足量的稀硫酸反应产生氢气的分子数为0.15NA个

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

将3.2g Cu溶于a mol/L过量的硝酸30mL中,假设硝酸的还原产物只有NO和NO2,反应结束后,将所得溶液加水稀释至1000mL,测得c(NO3-)为0.2mol/L.求:
(1)稀释后溶液中H+的物质的量浓度为
 
.
(2)生成的气体中NO2的物质的量为
 
,NO的物质的量为
 
.(用含a的关系式表示).
(3)用NaOH溶液吸收氮的氧化物是防止NOx污染的一种方法.原理为:
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
若题中所述生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收,则a的取值范围为
 
.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

在75℃的NaOH溶液中通入Cl2,发生如下反应:6NaOH+3Cl2 
  △  
.
 
 NaClO3+5NaCl+3H2O
(1)该反应中氧化剂是
 
,还原剂是
 
,氧化剂与还原剂的物质的量的比为
 

(2)下列反应中与上述反应最相似的是
 

①2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2②2KClO3+I2=2KIO3+Cl2↑
③2H2S+SO2=3S+2H2O④3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

下列离子方程式正确的是(  )
A、钠和冷水反应:Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B、AlCl3溶液中加入过量的浓氨水:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
C、用小苏打治疗胃酸过多:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
D、用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

黑火药是中国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+S
 引燃 
.
 
K2S+N2↑+3A已配平
①画出氮原子的结构示意图
 
.
②生成物中除氮气与硫化钾外,还有一种物质A生成,则A的化学式为
 
.
③黑火药中位于元素周期表短周期的元素有
 
种;其中一种元素的氧化物可用于漂白纸浆、丝、草帽辫等并能用于杀菌、消毒,该元素在周期表中的位置是
 
,写出该氧化物通入FeCl3溶液反应的离子方程式
 
.
④下列事实能说明黑火药中碳与硫两元素非金属性相对强弱的是
 
.
A.同条件同浓度溶液的pH:H2CO3>H2SO4     B.稳定性:H2SO4>H2CO3
C.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价       D.溶解性:H2S>CH4
⑤已知常温时CuS的Ksp=1.3×10-36,向100ml 2×10-18 mol/L 的K2S溶液中加入100ml,2×10-18 mol/L的CuCl2溶液,试通过计算说明有无CuS沉淀生成(写出计算推理过程,忽略溶液混合时的体积变化).
 
.

查看答案和解析>>

同步练习册答案