题目内容

18.按如图所示装置连接,X、Y均为惰性电极.常温下,当Zn极质量减少3.25g时,X极生成气体840mL(标准状况),若此时烧杯中溶液的体积为500mL,则此时烧杯中溶液的pH(不考虑生成气体溶于水及与溶液的反应)(  )
A.11B.12C.13D.14

分析 左侧装置为原电池,锌为负极,被氧化,Cu为正极,右侧装置为电解池,X为阳极,发生氧化反应,生成氯气,Y为阴极,发生还原反应,生成氢气和氢氧化钠,结合电极方程式解答该题.

解答 解:n(Zn)=$\frac{3.25g}{65g/mol}$=0.05mol,则转移0.1mol电子,
如果全部生成氯气则有0.05 mol氯气生成,如果全部生成氧气,则有0.025 mol氧气生成,
而X极生成气体的物质的量为$\frac{0.84L}{22.4L/mol}$=0.0375mol,说明生成气体为氯气和氧气的混合物,
设生成xmol氯气,ymol氧气,
则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.0375}\\{2x+4y=0.1}\end{array}\right.$,
解得:x=0.025,y=0.0125,
由2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑,可知生成0.05molNaOH,则c(OH-)=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1 mol/L,pH=13,
故答案为:13.

点评 本题考查原电池和电解池原理,为高频考点,题目难度中等,试题侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握原电池和电解池的工作原理.

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