题目内容

12.在25℃时,将两个铂电极插入到一定量的Na2SO4饱和溶液中电解,通电一段时间后,在阴极逸出a mol气体,同时有Wg Na2SO4.10H2O晶体析出.若温度不变,此时剩余Na2SO4溶液的质量分数为(  )
A.B.C.D.

分析 电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电,阴极上氢离子放电生成氢气,发生反应2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液,根据质量分数公式计算即可.

解答 解:电解饱和硫酸钠溶液时,阳极上氢氧根离子放电,阴极上氢离子放电生成氢气,发生反应2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑,电解水后,溶液中硫酸钠过饱和导致析出晶体,剩余的电解质溶液仍是饱和溶液,析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的也是饱和溶液,
wg Na2SO4•10H2O硫酸钠的质量为:wg×$\frac{142}{322}$=$\frac{71w}{161}$g;
设电解水的质量为x,则:
2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑,
36g          2mol
 x           amol  
x=18ag,
所以饱和溶液的质量分数为:$\frac{\frac{71w}{161}}{w+18a}$×100%=$\frac{7100w}{161(w+18a)}$%,
故选A.

点评 本题以电解原理为载体考查了质量分数的计算,题目难度中等,明确电解后析出的硫酸钠晶体和电解的水组成的是饱和溶液是解本题的关键.

练习册系列答案
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7.25℃时,电离平衡常数:
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数1.8×10-5K1 4.3×10-7
K2 5.6×10-11
3.0×10-8
回答下列问题:
(1)下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是a>b>d>c;(填编号)
a.CO32-  b.ClO-   c.CH3COO-    d.HCO3-
(2)下列反应不能发生的是:cd
a.CO32-+CH3COOH═CH3COO-+CO2↑+H2O
b.ClO-+CH3COOH═CH3COO-+HClO
c.CO32-+HClO═CO2↑+H2O+ClO-
d.2ClO-+CO2+H2O═CO32-+2HClO
(3)用蒸馏水稀释0.10mol•L-1的醋酸,则下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是B
A.$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c({H}^{+})}$          B.$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$
C.$\frac{c({H}^{+})}{{K}_{W}}$                D.$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$
(4)体积为10mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000mL,稀释过程pH变化 如图甲,则HX的电离平衡常数大于(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数,稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+)大于醋酸溶液中水电离出来的c(H+)(填“大于”、“等于”或“小于”)

(5)向20mL硫酸和盐酸的混合溶液中,逐滴加入0.05mol•L-1Ba(OH)2溶液时,生成沉淀的质量变化及由此而引起的溶液的pH的变化如图乙所示.计算:
①原混合溶液中c(H+)=0.3mol/L;c(Cl-)=0.2mol/L.
②A点的pH=1.
③将0.15mol•L-1稀硫酸V1mL与0.1mol•L-1NaOH溶液V2mL混合,所得溶液的pH为1,则V1:V2=1:1(溶液体积变化忽略不计).
4.ClO2气体是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂.我国从2 000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒.
(1)消毒水时,ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去,说明ClO2具有氧化性.
(2)工业上可用 Cl2氧化 NaClO2溶液制取 ClO2,该反应的化学方程式为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2ClO2.工业上还可在80℃时电解氯化钠溶液得到 NaClO3,然后与盐酸反应得到ClO2.电解时,NaClO3在(填阴或阳)阳极生成,生成ClO3-的电极反应式为Cl--6e-+3 H2O=6H++ClO3-
(3)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg/L之间.碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝.
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液.(已知:2S2O${\;}_{3}^{2-}$+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I-
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3.
操作时,不同pH环境中粒子种类如图所示:
请回答:
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是2ClO2+2I-=2ClO2-+I2
②确定操作Ⅱ完全反应的现象是蓝色消失,半分钟内不变色.
③在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O.
④若水样的体积为1.0L,在操作Ⅱ时消耗了1.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10mL,则水样中ClO2的浓度是0.675mg/L.

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