时间:2017-03-05 14:48:15
1、选择题 若按图甲装置进行实验,图乙中x、y分别表示流入电极的电子、某产物的物质的量。若将甲装置中的溶液改为等体积、等物质的量浓度的CuSO4和NaCl溶液的混合液,电解过程中溶液的pH随时间t变化的示意图如丙所示。则下列叙述中正确的是( )
A.E表示反应生成Cu的物质的量
B.F表示反应生成H2SO4的物质的量
C.BC段阳极产物是Cl2
D.CD段电解的物质是水
参考答案:BD
本题解析:甲装置为电解装置,电解硫酸铜的电极反应式分别为:C(阳极)4OH——4e—=O2+2H2O;
Cu(阴极)2Cu2++4e—= 2Cu;总反应方程式为: 2CuSO4+2H2O===2Cu+ O2+2H2SO4;
即A错,E表示反应生成H+的物质的量;B正确,F表示反应生成H2SO4的物质的量;
若将甲装置中的溶液改为等体积、等物质的量浓度的CuSO4和NaCl溶液的混合液即相当于溶液存在等物质的量的CuSO4和NaCl,电解时,第一阶段AB段为电解CuCl2(溶液中铜离子浓度减少,溶液的PH增大),第二阶段为BC段电解CuSO4(溶液中氢离子浓度增大,PH减小),阳极为氢氧根离子放电,产物为O2;第三阶段为CD段电解水(溶液中氢离子浓度增大,PH再减小);
即C错,D正确;
本题难度:一般
2、填空题 下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。
通电一段时间后,在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答:
(1)直流电源中,M为____________极。
(2)Pt电极上生成的物质是____________,其质量为____________g。
(3)电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为:
2∶____________∶____________∶____________。
(4)AgNO3溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”。下同)____________,AgNO3溶液的pH
____________,H2SO4溶液的浓度____________,H2SO4溶液的pH____________。
(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶液为____________g。
参考答案:(1)正
(2)Ag;2.16
(3)2∶0.5∶1
(4)不变;不变;增大;减小
(5)45.18
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 将含有0.4molNaCl和0.5mol?Cu(N03)2的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol?Cu,则在另一个电极上析出的气体(标准状况下)的体积是( )
A.4.48L
B.5.6L
C.6.72L
D.11.2L
参考答案:将含有0.4mol?NaCl和0.5mol?Cu(N03)2的水溶液1L,用惰性电极电解,溶液中的阳离子有Cu2+、H+、Na+;移向阴极,发生的电极反应为:Cu2++2e-=Cu
阴离子Cl-、OH-、NO3-;移向阳极;电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,0.3molCu生成转移电子为0.6mol;溶液中氯离子物质的量为0.4mol,全部反应失去电子物质的量为0.4mol,生成氯气为0.2mol,还有0.2mol电子是氢氧根离子失去发生电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑生成氧气为0.05mol,所以共生成气体标准状况下生成气体体积为(0.05mol+0.2mol)×22.4L/mol=5.6L;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 用铂作电极电解1000 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了13.4 g。下列有关叙述正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)
A.电解过程中流经外电路的电子数目为0.1NA
B.在标准状况下,两极共产生3.92L气体
C.电解后溶液的pH为2(假设溶液体积不变)
D.加入13.8 g Ag2CO3可将溶液彻底复原
参考答案:B
本题解析:电解AgNO3溶液的方程式是:4AgNO3+ 2H2O
4Ag+O2↑+4HNO3。n(AgNO3)=0.1mol,若AgNO3完全电解完全,则电子转移的物质的量是0.1mol,减轻的质量是10.8g+1/4×3.2g=11.6g。现在溶液的质量减少了13.4 g>11.6g,说明后来还有水发生电离,2H2O
2H2↑+O2↑。n(H2O)=" (13.4" g—11.6g) ÷ 18g/mol==0.1mol。则电子的物质的量是0.1mol+0.1mol×2=0.3mol,数目是0.3NA,错误;B.在标准状况下,阳极产生的气体的体积是[(0.1mol÷4+0.05mol)]×22.4L/mol=1.68L,阴极产生的气体的体积是0.1mol×22.4L/mol= 2.24L,所以气体的总体积是V="1.68L+" 2.24L=3.92L,故选项B正确;C.电解后溶液是硝酸溶液,n(HNO3)=0.1mol,V=1L。所以c(H+)=0.1mol/L,所以溶液的pH为1,错误;D.电解后由于产生0.1mol的银、0.075mol、0.1mol的氢气。所以加入13.8 g Ag2CO3不可将溶液彻底复原,错误。
考点:考查电解原理的应用的知识。
本题难度:一般
5、填空题 电解原理在化学工业中有广泛应用.如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是100mL饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式为______.
②Y电极上的电极反应式为______,
③一段时间后,在阴极得到112mL标准状况下的气体,此时溶液的pH为______.
(溶液体积变化忽略不计)
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是______,电极反应式是______.
②Y电极的材料是______,电极反应式是______.(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
参考答案:(1)①和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2↑,
故答案为:2H++2e-=H2↑;
②和电源的正极相连的电极Y极是阳极,该电极上氯离子发生失电子的氧化反应,即2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:2Cl--2e-=Cl2↑;
③由2NaOH~H2↑,阴极得到112mL标准状况下的气体,则n(OH-)=0.112L22.4L/mol×2=0.01mol,
c(OH-)=0.01mol0.1L=0.1mol/L,所以pH=13,
故答案为:13;
(2)①电解方法精炼粗铜,电解池的阴极材料是纯铜,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,故答案为:纯铜;Cu2++2e-=Cu;
②电解方法精炼粗铜,电解池的阳极材料是粗铜,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,故答案为:粗铜;Cu-2e-=Cu2+.
本题解析:
本题难度:一般