题目内容

如图②所示,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况),图①中a、b为惰性电极.则下列说法正确的是(  )
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分析:由图可知,电流由电源正极流向负极,则b为阳极,a为阴极,惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图2可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,发生2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑,P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气,以此来解答.
解答:解:电流由电源正极流向负极,则b为阳极,a为阴极,惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图2可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,发生2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑,
A.b为阳极,溶液中的氢氧根离子放电,则不会有红色物质析出,故A错误;
B.a为阴极,先发生Cu2++2e-=Cu,后发生2H++2e-=H2↑,故B错误;
C.由上述分析可知,曲线0P段表示O2的体积变化,曲线PQ段表示H2和O2混合气体的体积变化,故C错误;
D.从开始到P点,产生氧气为
0.2mol
4
=0.05mol,从到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气,由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1molH2、0.05molO2,从开始到Q点时收集到的混合气体中0.1molH2、0.1molO2
则混合气体的平均摩尔质量为
0.1mol×2g/mol+0.1mol×32g/mol
0.1mol+0.1mol
=17g?mol-1,故D正确;
故选D.
点评:本题考查电解原理、化学计算,明确图象中电子转移与生成气体的关系及离子的放电顺序是解答本题的关键,熟练电解原理,题目难度中等.
练习册系列答案
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X、Y、Z、M是由短周期元素组成的化合物;X、Y、Z均含有钠元素,且Y、Z均含有三种元素;Z的溶液显碱性.请回答下列问题:
(1)X为淡黄色粉末,可作潜水艇的供氧剂,则X为
过氧化钠
过氧化钠
.X中除钠元素外,其它元素的原子结构示意图为

(2)Y、Z、M有关实验如下表:
实验 主要实验步骤及实验现象
1 向Y溶液中加入稀H2SO4,产生淡黄色沉淀和无色有刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液退色.
2 向M溶液中连续滴加Z溶液,初有白色沉淀,后沉淀溶解.
3 向M稀溶液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,产生白色沉淀.
①Y中阴离子的结构如图所示,可以看成是SO42-中的一个O原子被S原子所替代,请写出Y与稀H2SO4反应的离子方程式:
S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O


②写出含0.1mol Z的溶液与20mL 2.5mol?L-1M的溶液反应的化学方程式:
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3 ↓+3NaCl
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3 ↓+3NaCl

(3)如图所示,横坐标表示常温下溶液的pH,纵坐标可表示Zn2+、[Zn(OH)4]2-浓度的对数值(lgc).请回答下列问题:

①ZnCl2溶液呈酸性的原因是
Zn2++2H2O
水解
Zn(OH)2+2H+
Zn2++2H2O
水解
Zn(OH)2+2H+
.(用离子方程式表示)
②往ZnCl2溶液中加入足量Z溶液,反应的离子方程式为:
Zn2++4OH-═[Zn(OH)4]2-
Zn2++4OH-═[Zn(OH)4]2-
.从图中数据可计算常温下Zn(OH)2的KSP
10-17
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