在25℃時(shí),用石墨電極電解2.0L 2.5mol?L-1CuSO4溶液,如有0.20mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,試回答下列問題:
(1)陰極發(fā)生
 
反應(yīng),電極反應(yīng)為
 

(2)陽極發(fā)生
 
反應(yīng),電極反應(yīng)為
 

(3)電解后得到的Cu的質(zhì)量是
 
,得到O2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是
 
,溶液的pH是
 

(4)如用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極,電解后兩銅片的質(zhì)量相差
 
,電解液的pH
 
(填“變小”“變大”或“不變”).
考點(diǎn):原電池和電解池的工作原理
專題:電化學(xué)專題
分析:(1)電解過程中,溶液中陽離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應(yīng);
(2)電解過程中,溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽極,氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng);
(3)依據(jù)電極反應(yīng)電子守恒,有0.20mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,生成銅物質(zhì)的量為0.1mol,生成氧氣物質(zhì)的量為0.05mol;溶液的PH的計(jì)算可以依據(jù)水電離出的氫離子和氫氧根離子守恒,減少氫氧根離子0.2mol,溶液中增加氫離子0.2mol,計(jì)算pH;
(4)如用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極,是鍍銅,陽極反應(yīng)為:Cu-2e-=Cu2+;陰極電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu;電子轉(zhuǎn)移0.2mol,陽極減少質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g;同時(shí)陰極析出銅6.4g,;電解后兩銅片的質(zhì)量相差12.8g,電解質(zhì)溶液的pH不變.
解答: 解:在25℃時(shí),用石墨電極電解2.0 L,2.5mol/LCuSO4溶液中Cu2+物質(zhì)的量為5mol.5min后,在一個(gè)石墨電極上有6.4gCu生成物質(zhì)的量為0.1mol;
(1)電解過程中,溶液中陽離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng):2Cu2++4e-═2Cu,故答案為:還原;2Cu2++4e-═2Cu;
(2)電解過程中,溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽極,氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:4OH--4e-═2H2O+O2↑,故答案為:氧化;4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(3)依據(jù)電極反應(yīng)電子守恒,有0.20mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,生成銅物質(zhì)的量為0.1mol,生成氧氣物質(zhì)的量為0.05mol,
陽極反應(yīng)為、4OH--4e-═2H2O+O2
         0.2mol 0.2mol 0.05mol
陰極反應(yīng)為、2Cu2++4e-═2Cu
       0.1mol 0.2mol 0.1mol
所以電解過程中得到銅的質(zhì)量0.1mol×64g/mol=6.4g;
生成氧氣的體積=0.05mol×22.4L/mol=1.12L;
溶液的PH的計(jì)算可以依據(jù)水電離出的氫離子和氫氧根離子守恒,減少氫氧根離子0.2mol,溶液中增加氫離子0.2mol,C(H+)=
0.2mol
2L
=0.1mol/L,pH=-lgC(H+)=1,
故答案為:6.4g;1.12L;1;
(4)如用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極,是鍍銅,陽極反應(yīng)為:Cu-2e-=Cu2+;陰極電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu;電子轉(zhuǎn)移0.2mol,陽極減少質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g;同時(shí)陰極析出銅6.4g,電解后兩銅片的質(zhì)量相差12.8g,電解質(zhì)溶液的pH不變,故答案為:12.8g;不變.
點(diǎn)評:本題考查了電解原理的應(yīng)用,電極反應(yīng)的判斷,電極反應(yīng)的書寫方法,電子守恒的計(jì)算應(yīng)用,電鍍的原理分析和計(jì)算應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列化學(xué)反應(yīng)對應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( 。
A、用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
B、醋酸溶液和大理石反應(yīng):CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2
C、NH4Al(SO42溶液中滴加少量的NaOH:NH4++OH-=NH3?H2O
D、向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(Ⅰ)在一個(gè)容積固定不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2X(g)+Y(g)?2Z(g),已知將2molX和1molY充入該容器中,反應(yīng)在絕熱條件下達(dá)到平衡時(shí),Z的物質(zhì)的量為pmol.回答下列問題:

(1)若把2molX和1molY充入該容器時(shí),處于狀態(tài)Ⅰ,達(dá)到平衡時(shí)處于狀態(tài)Ⅱ(如圖1),則該反應(yīng)的△H
 
 0; 熵變△S
 
0  ( 填:“<,>,=”).該反應(yīng)在
 
(填:高溫或低溫)條件下能自發(fā)進(jìn)行.
(2)該反應(yīng)的v-t圖象如圖2中左圖所示.若其他條件不變,僅在反應(yīng)前加入合適的催化劑,則其v-t圖象如圖2中右圖所示.以下說法正確的是
 

①a1>a2  ②b1<b2  ③t1>t2  ④右圖中陰影部分面積更大    ⑤兩圖中陰影部分面積相等
(3)若該反應(yīng)在容積可變的密閉容器中發(fā)生,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中X的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖3所示.下列說法正確的是
 


A. A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B. A、C兩點(diǎn)的氣體密度:A<C
C. B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
D. 由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
(Ⅱ)在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):mA(g)+nB(g)?pC(g),在一定溫度和不同壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí),分別得到A的物質(zhì)的量濃度如下表
壓強(qiáng)p/Pa 2×105 5×105 1×106
c(A)/mol?L-1 0.08 0.20 0.44
(1)當(dāng)壓強(qiáng)從2×105 Pa增加到5×105 Pa時(shí),平衡
 
移動(填:向左,向右,不)
(2)維持壓強(qiáng)為2×105 Pa,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),體系中共有amol氣體,再向體系中加入bmolB,當(dāng)重新達(dá)到平衡時(shí),體系中氣體總物質(zhì)的量是
 
mol.
(3)當(dāng)壓強(qiáng)為1×106 Pa時(shí),此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:
 

(4)其他條件相同時(shí),在上述三個(gè)壓強(qiáng)下分別發(fā)生該反應(yīng).2×105 Pa時(shí),A的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化如下圖4,請?jiān)趫D4中補(bǔ)充畫出壓強(qiáng)分別為5×105 Pa 和1×106 Pa時(shí),A的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化曲線(請?jiān)趫D線上標(biāo)出壓強(qiáng)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料.工業(yè)上制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓強(qiáng)2.0-10.0MPa,溫度230-280℃)進(jìn)行下列反應(yīng)
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
(1)對于反應(yīng)②,在溫度和容積不變的條件下,能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 
(填序號字母)
a.n(CH3OH)=n(CH3OCH3)=n(H2O)       b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.H2O(g)的濃度保持不變           d.CH3OH的消耗速率與CH3OCH3的消耗速率之比為2:1
(2)對于反應(yīng)③,若要提高CO的轉(zhuǎn)化率,在其它條件不變的情況下可以采取的措施為
 
(填寫序號字母)
a.加入一定量的H2O(g)                    b.降低反應(yīng)溫度
c.加入催化劑                             d.縮小容器體積
(3)在某溫度下,若反應(yīng)①各物質(zhì)起始濃度分別為:c(CO)=1.0mol?L-1,c(H2)=2.4mol?L-1,5min后達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為;
 
在相同溫度下,若反應(yīng)物的起始濃度分別為c(CO)=4.0mol?L-1,c(H2)=amol?L-1,達(dá)到平衡后,c(CH3OH)=2.0mol?L-1,則a=
 

(4)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
 
;已知830℃時(shí)反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=1.0,則在催化室中反應(yīng)③的平衡常數(shù)K
 
1.0 (填>或<或=)
(5)9.2g二甲醚完全燃燒生成液態(tài)水和CO2時(shí)放出291.0kJ熱量,則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為
 
,二甲醚的燃燒熱為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

苯乙烯是現(xiàn)代石油化工產(chǎn)品中最重要的單體之一.在工業(yè)上,苯乙烯可由乙苯和CO2催化脫氫制得.總反應(yīng)原理如下:+CO2(g)?+CO(g)+H2O(g)△H
回答下列問題:
(1)乙苯在CO2氣氛中的反應(yīng)可分兩步進(jìn)行:
?+H2(g)△H1=+117.6kJ/mol
H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2kJ/mol
由乙苯制取苯乙烯反應(yīng)的△H=
 

(2)在溫度為T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.5mol/L.在2L的密閉容器中加入乙苯與CO2,反應(yīng)到某時(shí)刻測得混合物中各組分的物質(zhì)的量均為1.0mol.
①該時(shí)刻化學(xué)反應(yīng)
 
(填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài);
②下列敘述能說明乙苯與CO2在該條件下反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
 
(填正確答案編號);
a、正、逆反應(yīng)速率的比值恒定
b、c(CO2)=c(CO)
c、混合氣體的密度不變d、CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
③若將反應(yīng)改為恒壓絕熱條件下進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí),則乙苯的物質(zhì)的量濃度
 
(填正確答案編號)
a、大于0.5mol/L    b、小于0.5mol/L     c、等于0.5mol/Ld、不確定
(3)在溫度為T2時(shí)的恒容器中,乙苯、CO2的起始濃度分別為2.0mol/L和3.0mol/L,設(shè)反應(yīng)平衡后總壓強(qiáng)為P、起始壓強(qiáng)為P0,則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)苯乙烯的濃度為
 
,乙苯的轉(zhuǎn)化率為
 
(均用含P0、P的表達(dá)式表示).
(4)寫出由苯乙烯在一定條件下合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氯乙烯是合成聚氯乙烯的單體.裂解法生產(chǎn)氯乙烯的方法如圖所示:

按要求回答下列問題:
(1)A的分子式為
 

(2)從綠色化學(xué)角度考慮,裂解法的優(yōu)點(diǎn)是
 

(3)1,2-二氯乙烷與氫氧化鈉水溶液共熱可以生成乙二醇(HOCH2CH2OH),請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(4)焚燒廢舊塑料過程中會排放有毒物質(zhì).寫出聚氯乙烯塑料完全燃燒的化學(xué)方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某校學(xué)生小組為探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強(qiáng)弱并證明乙酸為弱酸,進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn).
探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強(qiáng)弱關(guān)系
該校學(xué)生設(shè)計(jì)了右圖的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器已略去).
(1)某生檢查裝置A的氣密性時(shí),先關(guān)閉止水夾,從左
管向U型管內(nèi)加水,至左管液面高于右管液面,靜置
一段時(shí)間后,若U型管兩側(cè)液面差不發(fā)生變化,則氣
密性良好.你認(rèn)為該生的操作正確與否?
 
(填“正確”或“錯(cuò)誤”)   
大理石與乙酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)裝置A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入苯酚鈉溶液中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
 
反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)有學(xué)生認(rèn)為(2)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不足以證明碳酸的酸性比苯酚強(qiáng),理由是乙酸有揮發(fā)性,揮發(fā)出的乙酸也可以和苯酚鈉溶液反應(yīng),生成苯酚.改進(jìn)該裝置的方法是
 
證明乙酸為弱酸
(4)現(xiàn)有pH=3的乙酸溶液、蒸餾水、石蕊試液及pH試紙,選用適當(dāng)?shù)膬x器和用品,用最簡便的實(shí)驗(yàn)方法證明乙酸為弱酸
 
確定幾種鹽溶液pH大小的關(guān)系
(5)在相同溫度下,測定相同物質(zhì)的量濃度 a.NaHCO3溶液  b.Na2CO3溶液 c.CH3COONa溶液  d.-ONa溶液的pH,其pH由大到小排列的順序?yàn)?div id="y8kzvd3" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
(填溶液編號)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列離子方程式書寫正確的是( 。
A、酸性條件下KIO3溶液與KI溶液發(fā)生反應(yīng)生成I2:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
B、氯氣與水反應(yīng):Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
C、石灰乳與Na2CO3溶液混合:Ca2++CO32-=CaCO3
D、鈉與水的反應(yīng):Na+H2O=Na++OH-+H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

常溫下,將v1mL c1mol?L-1的氨水逐滴滴加到v2mL c2mol?L-1的鹽酸中,下列結(jié)論中正確的是( 。
A、若v1=v2c1=c2,則混合液中c(NH4+)=c(C1-
B、若混合液的pH=7,則混合液中c(NH4+)>c(C1-
C、若v1=v2且pH<7,則一定有c1<c2
D、若混合液的pH=7,則c1v1>c2v2

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