題目列表(包括答案和解析)
18.(2009·全國卷Ⅰ)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 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濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)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(yīng)為__________________;
③列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積:__________________________________________;
④電極c的質(zhì)量變化是__________g;
⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化,簡述其原因是:
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?
________________________________________________________________________
解析:(1)據(jù)裝置圖可知:此圖為串聯(lián)電路,在甲、丙中實質(zhì)為電解水,乙中電解CuSO4溶液(2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4),因乙中c電極質(zhì)量增加(有Cu析出),則c為陰極,d為陽極。丙中e為陰極,f為陽極,電源N端為正極;由于b為陽極,其電極反應(yīng)為4OH--4e-===2H2O+O2↑。在丙中,由于水的電解使K2SO4的濃度由10%→10.47%,設(shè)電解的水質(zhì)量(減少的水)為x,則有100g×10.00%=(100g-x)×10.47%,解出x=100g-95.5g=4.5g,甲、乙電解的水質(zhì)量相等,2H2O2H2↑+O2↑
2 mol 22.4 L
V(O2)
V(O2)=2.8 L。
電極c上反應(yīng)為Cu2++2e-===Cu,質(zhì)量變化為×4××64 g·mol-1=16 g。在電解前后,甲溶液因NaOH溶液濃度增大,堿性增強;
(2)乙中銅全部析出后,溶液為稀H2SO4,可繼續(xù)電解。
答案:(1)①正、4OH-4e-===2H2O+O2↑、鬯疁p少的質(zhì)量:100g×(1-)=4.5g,
生成O2的體積:××22.4 L·mol-1=2.8 L
④16、輭A性增強,因為電解后,水量減少溶液中NaOH濃度增大酸性增強,因為陽極上OH-生成O2,溶液中H+離子濃度增加 酸堿性強弱沒有變化,因為K2SO4是強酸強堿鹽,濃度增加不影響溶液的酸堿性
(2)能繼續(xù)進行,因為CuSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液,反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)。
17.甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒(如圖)。請回答下列問題:
(1)若兩池中均盛放CuSO4溶液,反應(yīng)一段時間后:
①有紅色物質(zhì)析出的是:甲池中的__________棒;乙池中的__________棒。
②在乙池中陽極的電極反應(yīng)式是____________________________________。
(2)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液。
①寫出乙池中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式__________________。
②將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池附近,發(fā)現(xiàn)試紙變藍,待一段時間后又發(fā)現(xiàn)藍色褪去,這是因為過量的Cl2將生成的I2氧化。若反應(yīng)的Cl2和I2的物質(zhì)的量之比為5?1,且生成兩種酸。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
解析:甲為原電池,乙為電解池。
(1)兩池均盛放CuSO4溶液時,甲中Fe為負極,F(xiàn)e-2e-===Fe2+,C為正極,Cu2++2e-===Cu,故C棒上會析出紅色物質(zhì)銅。乙中由電子流向可知,F(xiàn)e為陰極,其電極反應(yīng)式:Cu2++2e-===Cu,C為陽極其電極反應(yīng)式:4OH--4e-===2H2O+O2↑。即在鐵棒上會析出紅色物質(zhì)銅。
(2)若兩池中均盛放飽和NaCl溶液,則
①乙池中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。
②由Cl2和I2反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為5?1,故I被氧化為+5價的酸,應(yīng)為HIO3。所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3。
答案:(1)①C Fe
②4OH--4e-===2H2O+O2↑
(2)①2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
②5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
16.(2009·安慶模擬)如圖所示,將兩燒杯用導(dǎo)線如圖相連,Pt、Cu、Zn、C分別為四個電極,當閉合開關(guān)后,以下敘述正確的是 ( )
A.Cu極附近OH-濃度增大
B.Cu極為原電池負極
C.電子流向是由C極流向Pt極
D.當C極上有4 mol電子轉(zhuǎn)移時,Pt極上有1 mol O2生成
解析:從反應(yīng)的自發(fā)性程度判斷左池為電解池,右池為原電池,Zn為負極,C為正極,Pt為陽極,Cu為陰極。Cu極上反應(yīng)式:2H++2e-===H2↑,使OH-濃度增大,故A項正確,B項不正確;電子從Pt流向C,故C項不正確;Pt有4 mol電子轉(zhuǎn)移時生成2 mol Cl2,故D項不正確。
答案:A
15.(2009·山東省英雄山中學(xué)高三第一學(xué)期期末考試)如下圖所示的裝置,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向乙中滴入酚酞試液,在F極附近顯紅色。則以下說法不正確的是 ( )
A.電源B極是負極
B.甲、乙裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成,其物質(zhì)的量之比為1?2?2?2
C.欲用丙裝置給銅鍍銀,H應(yīng)是Ag,電鍍渡是AgNO3溶液
D.裝置丁中Y極附近紅褐色變深,說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷
[答案] C
14.(2008·上;瘜W(xué))取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內(nèi)圓為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是 ( )
A.b電極是陰極
B.a(chǎn)電極與電源的正極相連接
C.電解過程中,水是氧化劑
D.b電極附近溶液的pH變小
解析:根據(jù)題意,a電極產(chǎn)生Cl2,為陽極,與電源正極相連,則b為陰極。D項中b電極上H+放電,附近OH-濃度增大,pH變大。
答案:D
13.(2009·北京)下列敘述不正確的是 ( )
A.鐵表面鍍鋅,鐵作陽極
B.船底鑲嵌鋅塊,鋅作負極,以防船體被腐蝕
C.鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng):O2+2H2O+4e-===4OH-
D.工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑
解析:電鍍時鍍件作陰極,鍍層金屬作陽極。
答案:A
12.(2009·廣東)鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng):
①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。
下列說法正確的是 ( )
A.反應(yīng)①②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等
B.反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水
C.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕
D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕
解析:反應(yīng)①②中均為O2→,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。C、D中因形成原電池而易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
答案:A
11.(2009·山東省棗莊市高三第一學(xué)期期末檢測)下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是
( )
A.用鋅片做陽極,鐵片做陰極,電解氯化鋅溶液,鐵片表面出現(xiàn)一層鋅
B.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,鐵片表面出現(xiàn)氣泡,銅片表面無氣泡
C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速率加快
D.把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
答案:BD
10.(2009·長春模擬)已知蓄電池在充電時作電解池,放電時作原電池。鉛蓄電池上有兩個接線柱,一個接線柱旁標有“+”,另一個接線柱旁標有“-”。關(guān)于標有“+”的接線柱,下列說法中正確的是 ( )
A.充電時作陽極,放電時作正極
B.充電時作陽極,放電時作負極
C.充電時作陰極,放電時作負極
D.充電時作陰極,放電時作正極
[答案] A
9.(2009·湖北師大一附中期中)有兩只串聯(lián)的電解池,甲池盛有CuSO4溶液,乙池盛有某硝酸鹽溶液,用惰性電極電解,當甲池的陰極上析出1.6 g Cu時,乙池的陰極上析出0.6 g固體,則乙池的溶質(zhì)可能是 ( )
A.NH4NO3 B.Al(NO3)3
C.Cu(NO3)2 D.Mg(NO3)2
答案:C
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