1.有電解裝置如圖所示.圖中A裝置盛1L 2mol/L AgNO3溶液.通電后,潤濕的淀粉KI試紙的C端變藍色,電解一段時間后試回答:
①E極名稱為負極.
②A中發(fā)生反應的化學方程式為4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3
③在B中觀察到的現(xiàn)象是Cu電極變細,溶液顯藍色,石墨電極處產(chǎn)生氣泡.
④室溫下,若從電解開始到時間 t 時,A和B裝置中共收集到氣體0.168L(標準狀況),若電解過程中無其它副反應發(fā)生,且溶液體積變化忽略不計,則在t時,A溶液的pH為2.

分析 通電一段時間后,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{色,則C端發(fā)生2I--2e-=I2,則C端為陽極,D為陰極,即E為電源的負極,F(xiàn)為電源的正極,A池中Fe為陰極,陰極上銀離子得電子生成Ag,Pt為陽極陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣,B池中Cu為陽極,Cu失電子生成銅離子,石墨為陰極,陰極上氫離子得電子生成氫氣,結(jié)合電子守恒來解答.

解答 解:通電一段時間后,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{色,則C端發(fā)生2I--2e-=I2,則C端為陽極,D為陰極,即E為電源的負極,F(xiàn)為電源的正極,
①E為電源的負極,故答案為:負極;
②A中Fe連接電源的負極,則為電解池的陰極,發(fā)生還原反應,為電解池的陰極,電極方程式為Ag++e-=Ag,Pt為陽極陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣,則電解總方程式為:4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3;
故答案為:4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3
③B池中Cu為陽極,Cu失電子生成銅離子,則銅電極逐漸變細,溶液中有銅離子生成顯藍色,石墨為陰極,陰極上氫離子得電子生成氫氣,即陰極上有氣泡生成,故答案為:Cu電極變細,溶液顯藍色,石墨電極處產(chǎn)生氣泡;
④B中:Cu極上的電極反應:Cu-2e-=Cu2+,石墨上發(fā)生的電極反應:2H++2e-=H2↑,
總的電池反應為(NaCl作電解質(zhì)):Cu+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$H2↑+Cu(OH)2;
所以A中發(fā)生反應的化學方程式為:4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag↓+O2↑+4HNO3;
電解一段時間,A、B裝置共收集到0.168 L氣體(標準狀況),該氣體的物質(zhì)的量為7.5×10-3mol,且是H2、O2的混合氣體,由于是串聯(lián)電路,故流過線路上的電子的物質(zhì)的量相同,所以氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比為2:1,即H2為5.0×10-3mol,O2為2.5×10-3mol.
根據(jù)關(guān)系式:
O2↑~4HNO3
1 mol          4 mol
2.5×10-3mol   1.0×10-2 mol
所以A裝置在t時,c(HNO3)=1.0×10-2mol•L-1,即氫離子濃度為0.01mol/L,則溶液的pH為2;
故答案為:2.

點評 本題考查學生有關(guān)電解池的工作原理知識,注意把握陰陽兩極上離子的放電順序,明確電極反應式中電子與各物質(zhì)之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.合成氨的工業(yè)化生產(chǎn),解決了世界糧食問題,是重大的化學研究成果.現(xiàn)將lmolN2和3molH2投入1L的密閉容器,在一定條件下,利用N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0反應模擬哈伯合成氨的工業(yè)化生產(chǎn).當改變某一外界條件(溫度或壓強)時,NH3的體積分數(shù)ψ(NH3)變化趨勢如圖所示.
回答下列問題:
(1)已知:
①NH3(I)?NH3(g)△H1
②N2(g)+3H2(g)?2NH3(I)△H2
則反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的△H=2△H1+△H2(用含△H1、△H2的代數(shù)式表示).
(2)合成氨的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$,平衡時,M點NH3的體積分數(shù)為10%,則N2的轉(zhuǎn)化率為18%(保留兩位有效數(shù)字).
(3)圖中,Y軸表示溫度(填“溫度”或“壓強”),判斷的理由是隨Y值增大,φ(NH3)減小,平衡N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0向逆反應方向移動,故Y為溫度.
(4)利用氨氣設計一種環(huán)保燃料電池,一極通入氨氣,另一極通入空氣,電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y203)的氧化鋯(ZrO2)晶體,它在熔融狀態(tài)下能傳導O2-.寫出負極的電極反應式2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.室溫下,下列溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是( 。
A.Na2S溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:c(OH-)═c(H+)+c(HC2O4-)+2c(H2C2O4
C.Na2CO3溶液:c(Na+)+c(H+)═2c(CO32-)+c(OH-
D.CH3COONa和CaCl2溶液:c(Na+)+c(Ca2+)═c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-

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9.如圖是一些常見元素的單質(zhì)或化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.溶液中的水以及部分反應物或生成物未標出.A、E是空氣中的兩種主要成分,C是由兩種元素組成的新型材料,并且C的原子數(shù)、最外層電子數(shù)之和與SiC相同,J是一種能引起溫室效應的氣體,K是兩性化合物.反應③、④、⑤用于工業(yè)中生產(chǎn)H.
回答下列問題:
(1)寫出A的電子式,G的化學式NO;
(2)寫出D和H反應的化學方程式:C+4HNO3(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2+↑+2H2O;
(3)寫出反應⑥的離子方程式:CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-;
(4)B和SiC的納米級復合粉末是新一代大規(guī)模集成電路理想的散熱材料.反應①是科學家研究開發(fā)制備該納米級復合粉末的最新途徑.已知B由Si及另外兩種元素組成,且Si與另外兩種元素的物質(zhì)的量之比均為1:4,寫出反應①的化學方程式:Al4SiC4+2N2$\frac{\underline{\;1500℃\;}}{\;}$4AlN+SiC+3C.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.將純鋅片和純銅片按圖所示方式插入稀硫酸中一段時間,以下敘述正確的是(  )
A.銅片表面發(fā)生氧化反應B.電子從銅片流向鋅片
C.電流從鋅片流向銅片D.鋅片為負極銅片為正極

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.工業(yè)上制備氯化銅時,是將濃鹽酸用蒸汽加熱至80℃左右,慢慢加入粗制氧化銅粉(含雜質(zhì)氧化亞鐵 ),充分攪拌,使之溶解,反應如下:
CuO+2HCl=CuCl2+H2O   FeO+2HCl=FeCl2+H2O
已知:pH值≥9.6時,F(xiàn)e2+ 以Fe(OH)2的形式完全沉淀; pH值≥6.4時,Cu2+ 以Cu(OH)2的形式完全沉淀; pH值在3~4時,F(xiàn)e3+ 以Fe(OH)3 的形式完全沉淀.
(1)為除去溶液中鐵元素可先將Fe2+加入適當?shù)难趸瘎┭趸,使之生成Fe3+;
(2)再調(diào)整溶液pH值在3~4之間,此時最好向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3等.
(3)為配制三氯化銻溶液(SbCl3),取三氯化銻固體少許加2~3mL 水溶解,此時卻會產(chǎn)生白色沉淀,此時溶液的pH 是小于(填小于、大于還是等于7);
請寫出化學反應方程式:SbCl3+3H2O=Sb(OH)3↓+3HCl;
應該如何配制三氯化銻溶液:將SbCl3溶解在濃HCl中,再加水稀釋至所需濃度.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池.已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1.請回答下列問題:
(1)用太陽能分解10mol水消耗的能量是2858kJ.
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)在容積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變得情況下,考察溫度對反應的影響,實驗結(jié)果如圖所示(注:T1、T2均大于300℃).

判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是③④(填字母).
①.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)      ②.混合氣體的密度不再改變
③.CO2、H2、CH3OH的濃度均不再變化    ④.混合氣體的壓強不再改變
(4)在直接以甲醇為燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負極的反應式為CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+、正極的反應式為O2+4H++4e-═2H2O.理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為96.64%(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比).

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10.普通銅器時間稍久容易出現(xiàn)銅綠.但我國流傳下來的1760年銅鑄國寶現(xiàn)在看上去仍然熠熠生輝不生銹,下列對其原因的分析,最可能的是( 。
A.它們的表面都電鍍上一層耐腐蝕的黃金
B.環(huán)境污染日趨嚴重,它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去
C.銅的金屬活動性比氫小,因此不易被氧化
D.它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金

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11.由菱鋅礦(主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等)制備ZnSO4溶液的流程如圖所示:

已知:Zn(OH)2與Al(OH)3相似,能溶于過量的NaOH溶液生成Na2[Zn(OH)4].
回答下列問題:
(1)濾渣1主要成分的化學式為SiO2,濾液3中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(SO42-).
(2)濾渣1中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化成Fe3+以便于轉(zhuǎn)化成沉淀除去,涉及的離子方程式為2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
(3)已知:KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38,KSP[Cu(OH)2]=2.0×10-20
①常溫下,當溶液中加入NaOH溶液使pH=11時Zn(OH)2開始溶解,此時溶液中c(Cu2+)/c(Fe3+)為5.0×1014.Zn(OH)2溶解于NaOH溶液的離子方程式為Zn(OH)2+2OH-=[Zn(OH)4]2-
②常溫下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤簆H.金屬陽離子濃度的變化如圖所示,下列判斷正確的是BC.
A.加適量氯化銨固體可使溶液由a點變到b點
B.c、d兩點代表的溶液中c(H+)與c(OH-)乘積相等
C.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和
(4)工業(yè)上由ZnSO4與BaS溶液混合可制取白色顏料鋅鋇白(ZnS、BaSO4).在鋅鋇白中滴加CuSO4溶液振蕩后靜置,有黑色沉淀產(chǎn)生.原因是ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)(用離子方程式表示).

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