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用石墨作電極電解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液,通電一段時間后關閉電源,測得溶液的質量減少了9.8g.下列有關敘述正確的是(NA代表阿伏加德羅常數)( 。
分析:A、根據溶液的質量減少情況確定兩極的放電情況進而確定轉移的電子數目;
B、根據轉移電子的數目可以確定兩極上產生的氣體的物質的量;
C、根據電解以后溶液的組成來計算溶液的pH;
D、根據電解過程,本著“出啥加啥”的思想來確定要加入的物質以及加入的量.
解答:解:A用石墨作電極電解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液的陰極反應首先是Cu2++2e-=Cu,假設所有的銅離子0.1mol全部放電,轉移電子的物質的量為0.2mol,則析出金屬銅的質量為:0.1mol×64g/mol=6.4g,此時陽極放電的電極反應為:4OH-=O2↑+H2O+4e-,轉移0.2mol電子時生成的氧氣的質量是:0.05mol×32g/mol=1.6g,所以溶液質量減少總量為6.4g+1.6g=8g<9.8g,接下來陰極放電的是氫離子,陽極仍是氫氧根放電,相當于此階段電解水,還要電解掉水的質量為9.8g-8g=1.8g,電解掉這些水轉移電子的物質的量為0.2mol,所以整個過程轉移電子的總量為0.4mol,個數為0.4NA,故A錯誤;
B、陽極放電的電極反應為:4OH-=O2↑+H2O+4e-,當轉移0.4mol電子時,產生的氧氣物質的量為0.1mol,即2.24L,陰極上產生氫氣,2H++2e-=H2↑,當轉移0.2mol電子時,產生的氫氣物質的量為0.1mol,即2.24L,所以在標準狀況下,兩極共產生4.48L氣體,故B正確;
C、電解過程中溶液中的氫離子減少了0.2mol,而氫氧根總共減少了0.4mol,所以最后溶液中c(H+)=
0.2mol
1L
=0.2mol/l,其pH<1,故C錯誤;
D、溶液相當于減少了氧化銅和水,需加入的氧化銅質量為0.1mol,即8g,還需加入1.8g的水才能復原,故D錯誤.
故選B.
點評:本題是一道考查電解原理的綜合題,難度較大,考查學生分析和解決問題的能力.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2010?潮州二模)Ⅰ.某學校探究性學習小組對84消毒液(有效成份:NaClO溶液)的制備與性質等進行以下探究.
甲同學:為制備84消毒液,制作了一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,設計了如圖1所示的裝置,用石墨作電極電解飽和氯化鈉.請?zhí)羁眨?br />
(1)若通電時,為使生成的Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,則電源的a極名稱為
極(填“正”、“負”),連接a極的電極反應式為
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-

(2)用圖示的裝置電解飽和食鹽水制備84消毒液(NaClO溶液)的離子方程式為
Cl-+H2O
 電解 
.
 
ClO-+H2↑或2Cl-+2H2O
 電解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑、Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
Cl-+H2O
 電解 
.
 
ClO-+H2↑或2Cl-+2H2O
 電解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑、Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O

乙同學:從某超市中查詢到某品牌消毒液包裝說明的部分內容摘錄如下:
主要有效成份為次氯酸鈉,有效氯含量8000-10000mg/L.可用于各類家居用品、餐具、棉織衣物等的消毒,對彩色織物可能有褪色作用.切勿用于絲綢、毛、尼龍、皮革、油漆表面,勿用于鋁、銅、碳鋼制品.本品須密封,置陰涼暗處保存.
請完成以下實驗探究過程:
閱讀材料,根據學過的知識判斷問題:
(3)室溫條件下,該消毒液(NaClO)溶液的pH>7,原因是(用離子方程式表示)
ClO-+H2O?HClO+OH-
ClO-+H2O?HClO+OH-

(4)查得弱酸的電離常數:H2CO3K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO  K=3×10-8
從該消毒液的保存要求分析,導致其失效的主要原因是(用化學方程式表示):
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO、2HClO
 光 
.
 
2HCl+O2
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO、2HClO
 光 
.
 
2HCl+O2

Ⅱ.Mg(ClO32在農業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復分解反應制備:
 MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl
已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖2所示:
①將反應物按化學反應方程式計量數比混合制備Mg(ClO32.簡述可制備Mg(ClO32的原因:
在某一溫度時,NaCl最先達到飽和析出,Mg(ClO32的溶解度隨溫度變化的最大,NaCl的溶解度與其他物質的溶解度有一定的差別
在某一溫度時,NaCl最先達到飽和析出,Mg(ClO32的溶解度隨溫度變化的最大,NaCl的溶解度與其他物質的溶解度有一定的差別

②按①中條件進行制備實驗.在冷卻降溫析出Mg(ClO32過程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降溫前,溶液中NaCl已達飽和,降溫過程中,NaCl溶解度會略為降低,會有少量晶體析出
降溫前,溶液中NaCl已達飽和,降溫過程中,NaCl溶解度會略為降低,會有少量晶體析出

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科目:高中化學 來源: 題型:

催化反硝化法可用于治理水中硝酸鹽的污染.催化反硝化法的基本過程如下:
NO3-→NO2-→NO→N2O→N2.已知在催化反硝化法中,H2能將NO3-還原為N2,在25℃時,反應時間進行10min,測得溶液的pH由7變?yōu)?2.
(1)上述反應的離子方程式為
 

(2)10分鐘內的平均反應速率υ(NO3-)=
 
mol?L-1?min-1
(3)在常溫下,測得0.1mol?L-1溶液的pH約為11,則NaNO2的水解程度(指的是已水解量與原總量的比值)為
 

(4)以下能促進NO2-水解的方法有
 
(用相應的編號填寫,下同)
A.加入1mol?L-1 NaNO2  B.升高溫度  C.加水   D.加入1mol?L-1 NaOH溶液   E.加入催化劑
(5)硝化和反硝化是兩個相對的過程.硝化作用是利用硝化細菌將氨(或NH4+)氧化為硝酸的過程.下列因素中對硝化過程一般不考慮產生影響的是
 

A.溫度          B.壓強           C.PH值         D.溶解氧
(6)水體中的NH4+通過硝化后最終生成NO3-,嚴重污染水質,通?梢杂瞄g接電化學氧化法除去NH4+.其基本原理是用石墨作電極電解含有NH4+和Cl-等的溶液,電解過程中涉及的其中一個反應為:2NH4++3HClO→N2+3H2O+5H++3Cl-,則電解時陽極的電極反應式為
 

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科目:高中化學 來源:學習周報 化學 人教課標高二版(選修4) 2009-2010學年 第15期 總第171期 人教課標版(選修4) 題型:013

據中新網寧波2009810日電,受臺風“莫拉克”襲擊,浙江省奉化市遭受史上罕見特大山洪,共造成三人死亡一人失蹤,受災的農村地區(qū)飲用的水井普遍遭遇病毒、細菌等不同程度的污染,當地各級政府下派專業(yè)人員使用消毒液實施消毒.某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液.通電時,為使Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,設計了如圖所示的裝置,則下列對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是

[  ]

A.

a為正極,b為負極;NaClONaCl

B.

a為負極,b為正極;NaClONaCl

C.

a為陽極,b為陰極;HClONaCl

D.

a為陰極,b為陽極;HClONaCl

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科目:高中化學 來源:2010屆江蘇啟東中學高三考前輔導訓練化學試題 題型:填空題

下列離子方程式中正確的是______________
(1)氫氧化亞鐵溶于稀硝酸中:Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
(2)過量的NaHSO4與Ba(OH)2溶液反應:  Ba2+2OH+2H+SO42= BaSO4↓+2H2O
(3)向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4溶液至剛好沉淀完全:
Ba2++2OH+NH4++H++SO42=BaSO4↓+NH3·H2O+ H2O
(4)過量氯氣通入溴化亞鐵溶液中3C12 +2Fe2++4Br=6C1+2Fe3++2Br2
(5)H218O中投入Na2O2固體:2H218O+2O22-=4OH-18O2
(6)NH4HCO3溶液中加足量NaAlO2溶液:NH4++AlO2+2H2O= NH3·H2O+ Al(OH)3
(7)0.1mol/L CuCl2溶液中加入0.1mol/L NaHS溶液:Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S
(8)等物質的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合:HCO3+Ba2++OH= BaCO3↓+H2O
(9)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+剛好沉淀完全:
Al3+ +SO42—+Ba2+ +3OH==BaSO4↓+Al(OH)3
(10)NaHCO3溶液水解:HCO3+ H2O  CO32+ H3O+
(11)硫化鈉水溶液呈堿性的原因:S2-+2H2O  H2S↑+2OH
(12)在碳酸氫鎂溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:
Mg2++HCO3+Ca2++2OH="=" MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O
(13)用石墨作電極電解AlCl3溶液:2Cl+2H2O  Cl2↑+H2↑+2OH
(14)向飽和碳酸鈉溶液通入過量的二氧化碳氣體:CO32-+CO2+H2O=2HCO3

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科目:高中化學 來源: 題型:

副題下列離子方程式中正確的是 ______________

(1)氫氧化亞鐵溶于稀硝酸中:Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

(2)過量的NaHSO4與Ba(OH)2溶液反應:  Ba2+2OH+2H+SO42= BaSO4↓+2H2O

(3)向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4溶液至剛好沉淀完全:

Ba2++2OH+NH4++H++SO42=BaSO4↓+NH3·H2O+ H2O

(4)過量氯氣通入溴化亞鐵溶液中3C12 +2Fe2++4Br=6C1+2Fe3++2Br2

(5)H218O中投入Na2O2固體:2H218O+2O22-=4OH-18O2

(6)NH4HCO3溶液中加足量NaAlO2溶液:NH4++AlO2+2H2O= NH3·H2O+ Al(OH)3

(7)0.1mol/L CuCl2溶液中加入0.1mol/L NaHS溶液:Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S

(8)等物質的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合:HCO3+Ba2++OH = BaCO3↓+H2O

(9)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+剛好沉淀完全:

Al3+ +SO42—+Ba2+ +3OH==BaSO4↓+Al(OH)3

(10)NaHCO3溶液水解:HCO3+ H2O  CO32+ H3O+

(11)硫化鈉水溶液呈堿性的原因:S2-+2H2O  H2S↑+2OH

(12)在碳酸氫鎂溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:

    Mg2++HCO3+Ca2++2OH== MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O

(13)用石墨作電極電解AlCl3溶液:2Cl+2H2O  Cl2↑+H2↑+2OH

    (14)向飽和碳酸鈉溶液通入過量的二氧化碳氣體:CO32-+CO2+H2O=2HCO3

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