题目内容

11.用惰性电极电解CuCl2和CuSO4的混合溶液,(浓度均为0.01mol摩尔/升),500ml.当阴极析出0.48gCu时,在标准状况下,阳极可得到的气体约为(  )
A.0.168升B.0.14升C.0.336升D.0.24升

分析 用铂电极电解CuCl2与CuSO4的混合溶液(浓度均为0.01mol/L)500mL,溶液中n(Cu2+)=0.5L×0.01mol/L×2=0.01mol;n(Cl-)=0.01mol;阴极析出0.48gCu固体,发生的电极反应为:阳极:4Cl--4e-=2Cl2↑;4OH--4e-=2H2O+O2↑;阴极:Cu2++2e-=Cu,依据电极反应电子守恒计算.

解答 解:用铂电极电解CuCl2与CuSO4的混合溶液(浓度均为0.01mol/L)500mL,溶液中n(Cu2+)=0.5L×0.01mol/L×2=0.01mol;n(Cl-)=0.01mol;阴极析出0.48gCu固体,则铜物质的量为n(Cu)=$\frac{0.48}{64}$=0.0075mol,
阴极:Cu2++2e-=Cu
        0.015mol 0.0075mol
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑;
       2  2    1
   0.01mol 0.01mol 0.005mol
4OH--4e-=2H2O+O2
    4           1
0.015-0.01=0.005mol 0.00125mol
所以生成0.48g铜时,阳极生成气体 0.005mol+0.00125mol=0.00625mol;
标准状况下气体体积为0.00625mol×22.4L/mol=0.14L,
故选B.

点评 本题考查了混合电解的计算应用,电极反应,电极判断,电子守恒的计算应用时解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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1.某学习小组为证明并观察铜与稀HNO3反应的产物是NO,设计了如图1所示的实验装置.请你根据他们的思路,回答有关的问题.
(一)实验仪器:大试管、玻璃导管、橡皮塞、烧杯、棉花、注射器.
(二)实验药品:铜丝、稀硝酸、碳酸钙颗粒、烧碱溶液.
(三)实验原理:
铜与稀硝酸反应的离子反应方程式①3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.
(四)实验步骤:
(1)按图1所示连接好装置,检验装置的②气密性;
(2)向试管中加入一定量的固体药品(填化学式)③CaCO3颗粒,然后向试管中倒入过量的稀硝酸,并迅速塞紧带铜丝和导管的橡皮塞;
(3)让试管中的反应进行一段时间后,用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口;
(4)将铜丝向下移动插入试管液体中,使之与稀硝酸反应;
(5)把注射器的针孔插入试管口的橡皮塞中,缓慢向试管内推入空气.
(五)实验讨论:
(1)实验步骤②的目的是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(写出反应的离子方程式,结合文字说明)④利用CO2排出试管中的空气,防止O2与NO反应;
(2)实验步骤⑤的目的是2NO+O2=2NO2(写出反应的化学方程式,结合文字说明)
⑤气体由无色变红棕色证明Cu与稀硝酸反应生成NO.
(六)实验评价:
该装置的优点是(任写一个即可)⑥使用可抽动的铜丝能随时控制反应的开始和结束,节约药品用量,减少污染气体的产生(或使用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口,可防止NO和NO2气体逸出污染大气);有同学提出:增加如图2所示装置,在步骤②完成后,当有明显现象再撤去该装置,并继续步骤③的“用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口”.请评价他的做法⑦通过石灰水变浑浊的现象准确判断试管内无空气后,才进行步骤④,使得出的结论更科学.

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