题目内容

用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液，通电一段时间后关闭电源，测得溶液的质量减少了9.8g．下列有关叙述正确的是（NA代表阿伏加德罗常数）（　　）
分析：A、根据溶液的质量减少情况确定两极的放电情况进而确定转移的电子数目；
B、根据转移电子的数目可以确定两极上产生的气体的物质的量；
C、根据电解以后溶液的组成来计算溶液的pH；
D、根据电解过程，本着“出啥加啥”的思想来确定要加入的物质以及加入的量．
解答：解：A用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L CuSO4溶液的阴极反应首先是Cu2++2e-=Cu，假设所有的铜离子0.1mol全部放电，转移电子的物质的量为0.2mol，则析出金属铜的质量为：0.1mol×64g/mol=6.4g，此时阳极放电的电极反应为：4OH-=O2↑+H2O+4e-，转移0.2mol电子时生成的氧气的质量是：0.05mol×32g/mol=1.6g，所以溶液质量减少总量为6.4g+1.6g=8g＜9.8g，接下来阴极放电的是氢离子，阳极仍是氢氧根放电，相当于此阶段电解水，还要电解掉水的质量为9.8g-8g=1.8g，电解掉这些水转移电子的物质的量为0.2mol，所以整个过程转移电子的总量为0.4mol，个数为0.4NA，故A错误；
B、阳极放电的电极反应为：4OH-=O2↑+H2O+4e-，当转移0.4mol电子时，产生的氧气物质的量为0.1mol，即2.24L，阴极上产生氢气，2H++2e-=H2↑，当转移0.2mol电子时，产生的氢气物质的量为0.1mol，即2.24L，所以在标准状况下，两极共产生4.48L气体，故B正确；
C、电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol，而氢氧根总共减少了0.4mol，所以最后溶液中c（H+）=
0.2mol
1L
=0.2mol/l，其pH＜1，故C错误；
D、溶液相当于减少了氧化铜和水，需加入的氧化铜质量为0.1mol，即8g，还需加入1.8g的水才能复原，故D错误．
故选B．
点评：本题是一道考查电解原理的综合题，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．
练习册系列答案
相关题目
（2010?潮州二模）Ⅰ．某学校探究性学习小组对84消毒液（有效成份：NaClO溶液）的制备与性质等进行以下探究．
甲同学：为制备84消毒液，制作了一种家用环保型消毒液发生器，设计了如图1所示的装置，用石墨作电极电解饱和氯化钠．请填空：

（1）若通电时，为使生成的Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则电源的a极名称为
负
负
极（填“正”、“负”），连接a极的电极反应式为
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
．
（2）用图示的装置电解饱和食盐水制备84消毒液（NaClO溶液）的离子方程式为
Cl-+H2O
 电解 
.
 
ClO-+H2↑或2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑、Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
Cl-+H2O
 电解 
.
 
ClO-+H2↑或2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑、Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
．
乙同学：从某超市中查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：
主要有效成份为次氯酸钠，有效氯含量8000-10000mg/L．可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用．切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品．本品须密封，置阴凉暗处保存．
请完成以下实验探究过程：
阅读材料，根据学过的知识判断问题：
（3）室温条件下，该消毒液（NaClO）溶液的pH＞7，原因是（用离子方程式表示）
ClO-+H2O?HClO+OH-
ClO-+H2O?HClO+OH-
．
（4）查得弱酸的电离常数：H2CO3K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11；HClO  K=3×10-8．
从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的主要原因是（用化学方程式表示）：
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO、2HClO
 光 
.
 
2HCl+O2↑
NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO、2HClO
 光 
.
 
2HCl+O2↑
．
Ⅱ．Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
 MgCl2+2NaClO3═Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图2所示：
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2．简述可制备Mg（ClO3）2的原因：
在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出，Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别
在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出，Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别
．
②按①中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：
降温前，溶液中NaCl已达饱和，降温过程中，NaCl溶解度会略为降低，会有少量晶体析出
降温前，溶液中NaCl已达饱和，降温过程中，NaCl溶解度会略为降低，会有少量晶体析出
．
催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染．催化反硝化法的基本过程如下：
NO3-→NO2-→NO→N2O→N2．已知在催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2，在25℃时，反应时间进行10min，测得溶液的pH由7变为12．
（1）上述反应的离子方程式为
 
．
（2）10分钟内的平均反应速率υ（NO3-）=
 
mol?L-1?min-1．
（3）在常温下，测得0.1mol?L-1溶液的pH约为11，则NaNO2的水解程度（指的是已水解量与原总量的比值）为
 
．
（4）以下能促进NO2-水解的方法有
 
（用相应的编号填写，下同）
A．加入1mol?L-1 NaNO2  B．升高温度  C．加水   D．加入1mol?L-1 NaOH溶液   E．加入催化剂
（5）硝化和反硝化是两个相对的过程．硝化作用是利用硝化细菌将氨（或NH4+）氧化为硝酸的过程．下列因素中对硝化过程一般不考虑产生影响的是
 

A．温度          B．压强           C．PH值         D．溶解氧
（6）水体中的NH4+通过硝化后最终生成NO3-，严重污染水质，通常可以用间接电化学氧化法除去NH4+．其基本原理是用石墨作电极电解含有NH4+和Cl-等的溶液，电解过程中涉及的其中一个反应为：2NH4++3HClO→N2+3H2O+5H++3Cl-，则电解时阳极的电极反应式为
 
．

据中新网宁波2009年8月10日电，受台风“莫拉克”袭击，浙江省奉化市遭受史上罕见特大山洪，共造成三人死亡一人失踪，受灾的农村地区饮用的水井普遍遭遇病毒、细菌等不同程度的污染，当地各级政府下派专业人员使用消毒液实施消毒．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液．通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，则下列对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是

[　　]

A．

a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B．

a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C．

a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D．

a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

下列离子方程式中正确的是______________
(1)氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O
(2)过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：  Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－= BaSO4↓＋2H2O
(3)向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全：
Ba2++2OH－+NH4++H++SO42－=BaSO4↓+NH3·H2O+ H2O
(4)过量氯气通入溴化亚铁溶液中3C12 +2Fe2++4Br一=6C1一+2Fe3++2Br2
(5)H218O中投入Na2O2固体：2H218O＋2O22-＝4OH-＋18O2
(6)NH4HCO3溶液中加足量NaAlO2溶液：NH4++AlO2－+2H2O＝ NH3·H2O+ Al(OH)3↓
(7)0.1mol/L CuCl2溶液中加入0.1mol/L NaHS溶液：Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S
(8)等物质的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合：HCO3－+Ba2++OH－= BaCO3↓+H2O
(9)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+刚好沉淀完全：
Al3+ +SO42—+Ba2+ +3OH—==BaSO4↓+Al(OH)3↓
(10)NaHCO3溶液水解：HCO3－+ H2O  CO32－+ H3O+
(11)硫化钠水溶液呈碱性的原因：S2-+2H2O  H2S↑+2OH－
(12)在碳酸氢镁溶液中加入足量Ca(OH)2溶液：
Mg2+＋HCO3－＋Ca2+＋2OH–="=" MgCO3↓＋CaCO3↓＋2H2O
(13)用石墨作电极电解AlCl3溶液：2Cl－＋2H2O  Cl2↑＋H2↑＋2OH－
(14)向饱和碳酸钠溶液通入过量的二氧化碳气体：CO32-＋CO2＋H2O＝2HCO3－

副题下列离子方程式中正确的是 ______________

(1)氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

(2)过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：  Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－= BaSO4↓＋2H2O

(3)向Ba(OH)2溶液中滴加NH4HSO4溶液至刚好沉淀完全：

Ba2++2OH－+NH4++H++SO42－=BaSO4↓+NH3·H2O+ H2O

(4)过量氯气通入溴化亚铁溶液中3C12 +2Fe2++4Br一=6C1一+2Fe3++2Br2

(5)H218O中投入Na2O2固体：2H218O＋2O22-＝4OH-＋18O2

(6)NH4HCO3溶液中加足量NaAlO2溶液：NH4++AlO2－+2H2O＝ NH3·H2O+ Al(OH)3↓

(7)0.1mol/L CuCl2溶液中加入0.1mol/L NaHS溶液：Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S

(8)等物质的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合：HCO3－+Ba2++OH－ = BaCO3↓+H2O

(9)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至Al3+刚好沉淀完全：

Al3+ +SO42—+Ba2+ +3OH—==BaSO4↓+Al(OH)3↓

(10)NaHCO3溶液水解：HCO3－+ H2O  CO32－+ H3O+

(11)硫化钠水溶液呈碱性的原因：S2-+2H2O  H2S↑+2OH－

(12)在碳酸氢镁溶液中加入足量Ca(OH)2溶液：

    Mg2+＋HCO3－＋Ca2+＋2OH–== MgCO3↓＋CaCO3↓＋2H2O

(13)用石墨作电极电解AlCl3溶液：2Cl－＋2H2O  Cl2↑＋H2↑＋2OH－

    (14)向饱和碳酸钠溶液通入过量的二氧化碳气体：CO32-＋CO2＋H2O＝2HCO3－

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