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9.如图所示,若电解5min时铜电极质量  增加2.16g,试回答:
(1)电源电极X名称为负极.
(2)电极反应:
A阳极:2Cl--2e-=Cl2
阴极:2H++2e-=H2
B阳极:4OH--4e-═2H2O+O2
阴极:Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2
C阳极:Ag-e-═Ag+
阴极:Ag++e-=Ag
(3)通电5min时,B中共收集224mL气体(标况),溶液体积为200mL.(设电解前后无体积变化)则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025mol•L-1
(4)若A中KCl溶液的体积也是200mL,电解后,溶液的pH是13(设前后体无体积变化.

分析 (1)由铜电极的质量增加,则Cu电极为阴极,可知X为电源的负极;
(2)A中电解氯化钾,阳极氯离子失电子放出氯气,阴极氢离子得电子放出氢气;
B中电解硫酸铜和硫酸钾溶液,阳极电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,阴极铜离子、氢离子得电子;
C中电解硝酸银溶液,阳极电极反应式为Ag-e-═Ag+,阴极银离子得电子析出银;
(3)B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑,根据电极反应及电子守恒来计算;
(4)A中发生2KCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KOH+H2↑+Cl2↑,根据A中的电极反应及与C中转移的电子守恒来计算.

解答 解:(1)由铜电极的质量增加,发生Ag++e-═Ag,则Cu电极为阴极,Ag为阳极,Y为正极,可知X为电源的负极,故答案为:负极;
(2)A中电解氯化钾,阳极氯离子失电子放出氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2,阴极氢离子得电子放出氢气,电极反应式为2H++2e-=H2
B中电解硫酸铜和硫酸钾溶液,阳极电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,阴极铜离子、氢离子得电子,电极反应式为Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2
C中电解硝酸银溶液,阳极电极反应式为Ag-e-═Ag+,阴极银离子得电子析出银,电极反应式为Ag++e-=Ag;
故答案为:2Cl--2e-=Cl2;2H++2e-=H2;4OH--4e-═2H2O+O2↑;Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2;Ag-e-═Ag+;Ag++e-=Ag;
(3)C中阴极反应为Ag++e-═Ag,n(Ag)=$\frac{2.16g}{108g/mol}$=0.02mol,则转移的电子为0.02mol,
B中阳极反应为4OH--4e-═2H2O+O2↑,则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol,其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL,
则在阴极也生成112mL气体,由2H++2e-═H2↑,则氢气的物质的量为0.005mol,该反应转移的电子为0.01mol,
则Cu2++2e-═Cu中转移0.01mol电子,所以Cu2+的物质的量为0.005mol,通电前c(CuSO4)=$\frac{0.005mol}{0.2L}$=0.025 mol•L-1
故答案为:0.025mol•L-1
(4)A中发生2KCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2KOH+H2↑+Cl2↑,由电子守恒可知,转移0.02mol电子时生成0.02molKOH,忽略溶液体积的变化,
则c(OH-)=$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol•L-1,溶液pH=13,
故答案为:13.

点评 本题考查电解原理,明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口,并明确发生的电极反应及电子守恒即可解答,注意计算时电子守恒的应用,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列有关图象正确的是(  )
A.
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液
B.
向稀盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液
C.
向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
D.
向Al2O3和Fe2O3的混合物中加入过量稀盐酸,向所得溶液中滴加NaOH的过程

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.苯乙烯在有机合成中有广泛的应用.以苯乙烯为原料制备有机物M和N的合成路线如图所示(部分条件和试剂略去).
请回答:
(1)B的化学名称苯乙醛.D中含氧官能团的结构简式为-COOH.
(2)顺式-E的结构简式为.  →F的反应类型为取代 反应.
(3)N→H的化学方程式为
(4)写出G的含有相同官能团的所有芳香族化合物的结构简式:
(5)参照上述合成路线,以CH3CHO为原料(无机试剂任选),设计制备HOCH2CH2COOH的合成路线:

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

17.按要求填写除杂试剂及分离提纯的方法(括号中为杂质)
(1)CH4(C2H4):通过盛有溴水的洗气瓶
(2)乙醇(水):先加生石灰  后通过蒸馏来加以分离
(3)乙酸乙酯(乙酸):先加饱和碳酸钠溶液后通过分液法加以分离.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.有X、Y、Z、W、M五种原子序数增大的短周期元素,其中X、M同主族; Z+与Y2-具有相同的电子层结构,W是地壳中含量最多的金属,X与W的原子序数之和等于Y与Z的原子序数之和;下列序数不正确的是(  )
A.X有多种同素异形体,而Y不存在同素异形体
B.X、M均能与氯形成由极性键构成的XCl4、MCl4分子
C.W的氧化物对应的水化物可与Z的最高价氧化物对应的水化物反应
D.离子半径大小:r(Y2-)>r(W3+

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途.
(1)真空碳热还原-氧化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)△H=akJ•mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=bkJ•mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=a+bkJ•mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ•mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
01020304050
NO1.000.680.500.500.600.60
N200.160.250.250.300.30
CO200.160.250.250.300.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=0.032mol•L-1•min-1,T1℃时,该反应的平衡常数K=0.25.
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是ae(填字母编号).
a.通入一定量的NO     b.通入一定量的N2       c.适当升高反应体系的温度
d.加入合适的催化剂    e.适当缩小容器的体积
③在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是cd (填选项编号).
a.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)
b.反应体系的压强不再发生改变
c.混合气体的密度保持不变
d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
④若保持与上述反应前3Omin的反应条件不变,起始时NO的浓度为2.50mol/L,则反应达平衡时c(NO)=1.25mol/L.NO的转化率不变(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示
请写出该电池正极反应式Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300mL硫酸铜溶液(过量),消耗27mgAl,则电解后溶液的pH=2(不考虑溶液体积的变化).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列说法错误的是(  )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,常用作制冷剂
B.压减燃煤、严格控车、调整产业是治理雾霾的有效措施
C.手机外壳上贴的碳纤维外膜是一种新型的无机非金属材料
D.纯碱可用于生产普通玻璃,也可用来治疗胃酸过多的病症

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL pH=14的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.原合金质量为0.92 g
B.图中V2为60
C.整个滴定过程中Na+的浓度保持不变
D.OP段发生的反应为:NaOH+HCl═NaCl+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

19.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务.
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯.
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是乙(选填“甲”或“乙”).丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸.
【实验步骤】

(1)按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀;冷却后再加入2mL冰醋酸;
(2)将试管固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验.
【问题讨论】
a.步骤(1)安装好实验装置,加入样品前还应检查装置的气密性;
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件)CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOC2H5+H2O;
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是分液.

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