20.物質(zhì)的量均為0.1mol的A1C13、CuC12和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨作電極電解,并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體,一段時(shí)間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同,則下列描述正確的是( 。
A.電路中共轉(zhuǎn)移0.7mol電子
B.陰極得到的氣體物質(zhì)的量為0.35mol
C.陰極質(zhì)量增加3.2g
D.鋁元素以A1(OH)3的形式存在

分析 混合溶液中陽極上Cl-先放電生成Cl2,然后OH-放電生成O2,陰極上Cu2+先放電生成Cu,然后H+放電生成H2,
溶液中根據(jù)Cl原子守恒得n(Cl-)=3n(AlCl3)+2n(CuCl2)=0.1mol×(3+2)=0.5mol,根據(jù)Cu原子守恒得n(Cu2+)=n(CuCl2)=0.1mol;
用石墨作電極電解,并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體,一段時(shí)間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同,說明兩個(gè)電極上生成氣體物質(zhì)的量相等,
因?yàn)槊總(gè)氯離子失去一個(gè)電子、每個(gè)氫離子得到一個(gè)電子,所以要使兩個(gè)電極得到相同物質(zhì)的量的氣體,陽極上應(yīng)該還有氧氣生成,
設(shè)生成氣體總物質(zhì)的量為xmol,
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得0.5mol×1+(x-0.25)mol×4=0.1mol×2+2xmol,
x=0.35;
A.根據(jù)陽極上生成氣體與轉(zhuǎn)移電子關(guān)系計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量;
B.根據(jù)以上分析確定陰極上生成氣體物質(zhì)的量;
C.陰極上質(zhì)量增加量為Cu的質(zhì)量;
D.電解后溶液呈酸性.

解答 解:混合溶液中陽極上Cl-先放電生成Cl2,然后OH-放電生成O2,陰極上Cu2+先放電生成Cu,然后H+放電生成H2,溶液中根據(jù)Cl原子守恒得n(Cl-)=3n(AlCl3)+2n(CuCl2)=0.1mol×(3+2)=0.5mol,根據(jù)Cu原子守恒得n(Cu2+)=n(CuCl2)=0.1mol;
用石墨作電極電解,并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體,一段時(shí)間后在兩極收集到的氣體在相同條件下體積相同,說明兩個(gè)電極上生成氣體物質(zhì)的量相等,
因?yàn)槊總(gè)氯離子失去一個(gè)電子、每個(gè)氫離子得到一個(gè)電子,所以要使兩個(gè)電極得到相同物質(zhì)的量的氣體,陽極上應(yīng)該還有氧氣生成,
設(shè)生成氣體總物質(zhì)的量為xmol,
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得0.5mol×1+(x-0.25)mol×4=0.1mol×2+2xmol,
x=0.35;
A.轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.5mol×1+(0.35-0.25)mol×4=0.9mol,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)以上分析知,陰極上生成氣體物質(zhì)的量為0.35mol,故B正確;
C.陰極上質(zhì)量增加量為Cu的質(zhì)量,根據(jù)Cu原子守恒得n(Cu)=n(CuCl2)=0.1mol,m(Cu)=0.1mol×64g/mol=6.4g,故C錯(cuò)誤;
D.陽極上第一段電解生成氯氣、第二段電解生成氧氣,陰極上第一段電解生成Cu、第二段電解生成氫氣,所以相當(dāng)于第一段電解氯化銅、第二段電解HCl、第三段電解H2O,電解后溶液呈酸性,鋁元素以鋁離子存在,故D錯(cuò)誤;
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題以電解原理為載體考查混合物的有關(guān)計(jì)算,明確各個(gè)電極上放電離子順序是解本題關(guān)鍵,知道整個(gè)過程相當(dāng)于電解氯化銅、電解HCl、電解水三個(gè)階段,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

13.X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)或化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(水及部分產(chǎn)物已略去).
(1)若X為常見金屬單質(zhì),W是某強(qiáng)酸的稀溶液.寫出Y與X反應(yīng)生成Z的化學(xué)方程式為2Fe(NO33+Fe=3Fe(NO32
(2)若X為非金屬單質(zhì),W是空氣的主要成分之一.實(shí)驗(yàn)室制取氣體Y的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O.
(3)若X、Y均為鋁鹽,X的水溶液顯酸性.請(qǐng)寫出Z轉(zhuǎn)化為Y的離子方程式:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(4)若X為一元強(qiáng)堿,常溫下W為無色氣味的氣態(tài)氧化物.請(qǐng)寫出Z轉(zhuǎn)化為Y的化學(xué)方程式:CO2+NaOH=NaHCO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.在下列溶液中.分別滴加NH4SCN溶液后,溶液不呈紅色的是( 。
A.加入足量鎂粉的Fe2(SO)3溶液
B.FeCl2溶液與稀硝酸混合后的溶液
C.鐵絲在足量的氯氣中燃燒后所得產(chǎn)物的溶液
D.長期暴露在空氣中的綠礬溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素,主要以碘化物形式存在.有一化學(xué)課外小組用海帶為原料制取少量碘單質(zhì),他們將海帶灼燒成灰,用水浸泡一段時(shí)間(以讓碘化物充分溶解在水中),得到海帶灰懸濁液,然后按以下實(shí)驗(yàn)流程提取單質(zhì)碘:

(1)灼燒海帶時(shí)需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器是BDE(從下列儀器中選出所需的儀器,用標(biāo)號(hào)字母填寫在空白處).
A.燒杯  B.蒸發(fā)皿  C.表面皿  D.鐵架臺(tái)(帶鐵圈)  E.酒精燈  F.干燥器
(2)指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱:①過濾,③萃。
(3)過程②中充入適量Cl2的目的是使I-轉(zhuǎn)化為I2,反應(yīng)的離子方程式為2I-+Cl2=2Cl-+I2
(4)操作③中所用的有機(jī)試劑可以是CCl4;(只填一種),簡述選擇其理由不溶于水且溶解碘的能力遠(yuǎn)大于水.
(5)操作過程③可以分解為如下幾步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中;
B.把50mL碘水和15mL有機(jī)溶劑(你所選的)加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
C.檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩,并不時(shí)旋開活塞放氣,最后關(guān)閉活塞,把分液漏斗放正;
E.旋開活塞,用燒杯接收溶液;
F.從分液漏斗上口倒出上層液體;
G.將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽與漏斗上口的小孔對(duì)準(zhǔn);
H.靜置、分層.
a.上述G步操作的目的是:保持分液漏斗內(nèi)外壓力平衡,使液體易于流下;
b.最后碘的有機(jī)溶液是通過漏斗下口獲得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”).
(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘的簡單方法:取提取碘后的水溶液于試管中,加入淀粉溶液,不變藍(lán),說明沒有I2剩余
(7)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶液,還需要經(jīng)過蒸餾,觀察圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,指出其錯(cuò)誤之處并加以改正缺少石棉網(wǎng),溫度計(jì)水銀球位置錯(cuò)誤,冷凝水水流方向錯(cuò)誤(墊上石棉網(wǎng)、溫度計(jì)水銀球應(yīng)與燒瓶支管口相平、冷卻水應(yīng)下進(jìn)上出).

(8)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí),使用水浴的原因是控制溫度,使蒸餾燒瓶內(nèi)液體受熱均勻,最后晶態(tài)碘在蒸餾燒瓶里聚集.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.A、B、C、D為四種單質(zhì),常溫時(shí),A、B是氣體,C、D是固體.E、F、G、H、I為五種化合物,F(xiàn)不溶水,E為氣體且極易溶水成為無色溶液,G溶于水得黃色溶液.這九種物質(zhì)間反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示

(1)寫出四種單質(zhì)的化學(xué)式AH2    BCl2    CFe    DS
(2)寫出H+B→G的離子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(3)寫出G+I→H+D+E的化學(xué)方程式2FeCl3+H2S═2FeCl2+S↓+2HCl;
(4)某工廠用B制漂白粉.
①寫出制漂白粉的化學(xué)方程式2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
②為測(cè)定該工廠制得的漂白粉中有效成分的含量,某該小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):稱取漂白粉3.0g,研磨后溶解,配置成250mL溶液,取出25.00mL加入到錐形瓶中,再加入過量的KI溶液和過量的硫酸(此時(shí)發(fā)生的離子方程式為:2H++2I-+ClO-=I2+Cl-+H2O),靜置.待完全反應(yīng)后,用0.2mol•L-1的Na2S2O3溶液做標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的碘,已知反應(yīng)式為:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,共用去Na2S2O3溶液20.00mL.則該漂白粉中有效成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.67%(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列物質(zhì)中,按只有氧化性、只有還原性、既有氧化性又有還原性的順序排列的一組是( 。
A.H2SO4、K、HClB.Cl2、Al、H2C.NO2、Na、Br2D.O2、SO2、H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.分析下列氧化還原反應(yīng),并完成下列填空.
2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al2O3
(1)用雙線橋法表示氧化還原反應(yīng);
(2)被還原的元素是Fe,氧化產(chǎn)物Al2O3
(3)氧化劑和還原劑物質(zhì)的量的比1:2.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.金屬鎳有廣泛的用途,粗鎳中含有少量Fe、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳(用NiS04作電解質(zhì)溶液).已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+,下列敘述正確的是( 。
A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e-=Ni
B.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等
C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+
D.電解后,可以從電解槽底部的陽極泥中回收Cu和Pt

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列各組離子在指定的溶液中能大量共存的是(  )
①無色溶液中:K+、Cu2+、Na+、SO42-
②pH=11的溶液中:CO32-、Na+、AlO2-、NO3-
③加入Al能放出H2的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、Na+
④含有大量NH4+的溶液中:K+、Ba2+、Cl-、H+
⑤能使甲基橙變紅的溶液:Na+、Cl-、SiO32-、K+
⑥酸性溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-
A.②⑤B.②④⑥C.②④D.③⑤⑥

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