下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放109g5.51%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和200g10.00%的K2SO4溶液.电极均为石墨电极。
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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)电极b上发生的电极反应为___________________________________。
(2)电极b上生成的气体在标状况下的体积为__________________,此时甲烧杯中NaOH溶液的物质的量浓度为(设溶液的密度为1g/cm3)_______________。
(3)电极c的质量变化是___________g,欲使电解后乙中的电解液恢复到起始状态,应该向溶液中加入适量的___________(填字母编号)。
A.Cu(OH)2 B.Cu2O C. CuCO3 D. Cu2(OH)2CO3
(4)其他条件不变,如果把乙装置改为电解精炼铜,则c电极的材料为___________,d电极的材料为______。
(1) 4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑(2分)
(2)5.6 L(2分) 1.5mol/L(2分)
(3)32(2分) C(1分)
(4)精铜或纯铜(1分) 粗铜(1分)
【解析】
试题分析:(1)根据乙中c电极质量增加可知c电解为阴极,则M电极为电源的负极,N电极为正极,b电极为阳极,发生OH‾失去电子的反应:4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑。
(2)电解后200g10.00%的K2SO4溶液浓度变为10.47%,则电解的H2O的质量为200g -200g×10.00%÷10.47%=9g,电解H2O时与转移电子的对应关系为:H2O~2e‾,则n(e‾)=2×9g÷18g/mol=1mol,根据电极b发生反应:4OH-- 4e-= 2H2O + O2↑,可求出生成的气体:V(O2)=1mol÷4×22.4L/mol=5.6L;甲烧杯中NaOH溶液也电解了9gH2O,溶液体积为:(109g-9g)÷1000g/L=0.1L,c(NaOH)=109g×5.51%÷40g/mol÷0.1L=1.5mol•L‾1。
(3)电极c为阴极,发生反应:Cu2++2e‾=Cu,生成的Cu质量为m(Cu)=1mol÷2×64g/mol=32g;电解生成H2SO4、O2、Cu,根据出来什么加什么的原则,加入CuCO3后可使电解后乙中的电解液恢复到起始状态。
(4)电解精炼铜,纯铜作阴极,电极粗铜作阳极,故c电极的材料为纯铜,d电极的材料为粗铜。
考点:本题考查电极方程式的书写、电解产物的计算、电极材料的选择、电解质溶液回复加入物质的选择。
科目:高中化学 来源: 题型:
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年山东省济宁市邹城二中高二上学期期中质量检测化学试卷 题型:填空题
(14分)下图所示装置中,甲、乙两个烧杯分别依次盛放200mL饱和食盐水、足量的AgNO3溶液,a、b、c、d四个电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中d电极质量增加了2.16g。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c上生成的气体在标准状态下的体积: ;
(4)甲溶液的氢氧根离子浓度为 (设溶液体积仍为200mL);
(5)欲在丙烧杯中实现铁的表面镀上一层铜,则电解质溶液为 ,e电极的材料是: ,f电极的电极反应式为 。
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科目:高中化学 来源:2010年重庆市万州二中高三秋季开学测试化学(理)试题 题型:填空题
(12分)A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
| 阳离子 | Na+、K+、Cu2+ |
| 阴离子 | SO42—、OH- |
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年江西省白鹭洲中学高二下学期第三次月考化学试卷(带解析) 题型:填空题
(10分)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。![]()
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(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_______;
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科目:高中化学 来源:2013届山东省济宁市高二上学期期中质量检测化学试卷 题型:填空题
(14分)下图所示装置中,甲、乙两个烧杯分别依次盛放200mL饱和食盐水、足量的AgNO3溶液,a、b、c、d四个电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中d电极质量增加了2.16g。据此回答问题:
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(1)电源的N端为 极;
(2)电极b上发生的电极反应为 ;
(3)电极c上生成的气体在标准状态下的体积: ;
(4)甲溶液的氢氧根离子浓度为 (设溶液体积仍为200mL);
(5)欲在丙烧杯中实现铁的表面镀上一层铜,则电解质溶液为 ,e电极的材料是: ,f电极的电极反应式为 。
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