下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。
(1)接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得丙中K2SO4質量分數(shù)為10.47%,乙中c電極質量增加。據(jù)此回答問題:
①電源的N端為________極;
②電極b上發(fā)生的電極反應為__________________________________________;
③電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積為________L;
④電極c的質量變化是__________g;
⑤電解前后各溶液的pH是否發(fā)生變化:
甲溶液________________;乙溶液________________;
丙溶液________________;
(2)如果電解過程中銅全部析出,此時電解能否繼續(xù)進行,為什么?
答案 (1)①正、4OH-—→2H2O + O2↑+4e-
③2.8 ④16、輕H增大 pH減小 pH不變
(2)能繼續(xù)進行,因為CuSO4溶液已轉變?yōu)镠2SO4溶液,反應也就變?yōu)樗碾娊夥磻?/p>
解析 (1)①乙中c電極質量增加,則c處發(fā)生的反應為Cu2++2e-—→Cu,即c處為陰極,由此可推出b為陽極,a為陰極,M為負極,N為正極。丙中電解液為K2SO4溶液,相當于電解水,設電解水的質量為x。由電解前后溶質質量相等有,100 g×10%=(100 g-x)×
10.47%,得x=4.5 g,故電解的水為0.25 mol。由方程式2H2O2H2↑+O2↑可知,電解2 mol H2O,轉移4 mol電子,所以整個反應中轉移了0.5 mol電子,而整個電路是串聯(lián)的,故每個燒杯中的電極上轉移的電子數(shù)是相等的。②甲中為NaOH溶液,相當于電解水,陽極b處為陰離子OH-放電,即4OH-—→2H2O+O2↑+4e-。③轉移0.5 mol電子,則生成O2為
mol=0.125 mol,標況下的體積為0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。④Cu2++2e-—→Cu,轉移0.5 mol電子,則生成的m(Cu)=0.5/2 mol×64 g·mol-1=16 g。⑤甲中相當于電解水,故NaOH的濃度增大,pH變大。乙中陰極為Cu2+放電,陽極為OH-放電,所以H+增多,故pH減小。丙中為電解水,對于K2SO4而言,其pH幾乎不變。(2)銅全部析出,可以繼續(xù)電解H2SO4溶液,有電解液即可電解。
科目:高中化學 來源: 題型:
在密閉容器中進行如下反應:X2(g)+Y2(g)2Z(g),在溫度T1和T2時,產(chǎn)物的量與反應時間的關系如圖所示。符合圖示的正確判斷是( )
A.T1<T2,正反應是放熱反應
B.T1<T2,正反應是吸熱反應
C.T1>T2,正反應是放熱反應
D.T1>T2,正反應是吸熱反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
對某酸性溶液(可能含有Br-,SO,H2SO3,NH)分別進行如下實驗:
①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色;
②加堿調至堿性后,加熱時放出的氣體可以使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍;
③加入氯水時,溶液略顯黃色,再加入BaCl2溶液,產(chǎn)生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
對于下列物質不能確認其在原溶液中是否存在的是( )
A.Br- B.SO C.H2SO3 D.NH
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科目:高中化學 來源: 題型:
對于Zn(s)+H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH<0的化學反應,下列敘述不正確的是( )
A.反應過程中能量關系可用圖表示
B.ΔH的值與反應方程式的計量系數(shù)有關
C.若將該反應設計成原電池,鋅為負極
D.若將其設計為原電池,當有32.5 g鋅溶解時,正極放出氣體為11.2 L
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科目:高中化學 來源: 題型:
某原電池總反應的離子方程式為2Fe3++Fe===3Fe2+,不能實現(xiàn)該反應的原電池是( )
A.正極為Cu,負極為Fe,電解質溶液為FeCl3
B.正極為C,負極為Fe,電解質溶液為Fe(NO3)3
C.正極為Fe,負極為Zn,電解質溶液為Fe2(SO4)3
D.正極為Ag,負極為Fe,電解質溶液為Fe2(SO4)3
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科目:高中化學 來源: 題型:
下列關于化學與生產(chǎn)、生活的認識不正確的是( )
A.CO2、CH4、N2等均是造成溫室效應的氣體
B.使用清潔能源是防止酸雨發(fā)生的重要措施之一
C.節(jié)能減排符合低碳經(jīng)濟的要求
D.合理開發(fā)利用可燃冰(固態(tài)甲烷水合物)有助于緩解能源緊缺
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科目:高中化學 來源: 題型:
生物質能是一種潔凈、可再生能源。生物質氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質能利用的方法之一。
(1)上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式______________________________。
(2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結構式________。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是________;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為________。
②甲醛分子的空間構型是________;1 mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
將4.6 g金屬Na投入到100 g不同濃度的下列鹽酸中(1)0.365%;(2)3.65%;(3)36.5%,則放出H2的物質的量( )
A.(3)最少 B.(3)最多
C.都一樣多 D.無法確定
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