摘要:电解的计算特点 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量.气体的体积.某元素的化合价以及溶液的pH.物质的量浓度等.解答此类题的方法有两种:一是根椐电解方程式或电极反应式.应用阴.阳两极得失电子守恒进行有关计算.二是用惰性电极进行电解的过程.若电解质的阴.阳离子不同时在两极上放电.则阳离子放电的同时必有H+生成.n(H+)=n×电荷数,阴离子放电的同时必有OH―生成.n(OH―)=n×电荷数.也可利用物质的量相当量的关系.如.H2-Cl2-1/2O2-Cu-2Ag-2H+-2OH―. ※ 例题精析 [例1](1)美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源.氢氧 燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能.而不经过热能中间形式,且电极反应产生 的水.经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水.发生的反应为:2H2+O2====2H2O, 则负极 通的是 .正极通的是 .正.负极两极电极反应式分别为: . . (2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式 . .的电池液不同.反应进行后.其溶液的pH各有何变化? . (3)如把H2改为CH4.KOH作导电物质.则电极反应式为: . . [例2]右图是电解CuCl2溶液的装置.其中c.d为石墨电极. 则下列有关的判断正确的是 ( ) A a为负极.b为正极 B a为阳极.b为阴极 C 电解过程中.d电极质量增加 D 电解过程中.氯离子浓度不变

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在现代生活中,人们越来越注意微量元素的摄入.碘元素对人体健康有着至关重要的作用.为预防碘缺乏病,我国卫生部规定每千克食盐中应含有40~50mg KIO3.下表是某超市出售的加碘精制盐的有关说明:

某同学设计实验验证此食盐中是否含碘和检查该食盐是否为合格产品.
(1)完成下列实验报告:
实验步骤  实验现象 实验结论(步骤2用离子方程式表示)
1.取食盐少许于一支试管中,加入适量的蒸馏水,振荡. 固体完全溶解  食盐及碘酸钾都能溶于水
2.向上述溶液中滴加适量的亚硫酸氢钠溶液,振荡. 溶液出现棕黄色
2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
2IO3-+5HSO3-═I2+5SO42-+3H++H2O
3.再向上述溶液中滴加淀粉溶液,振荡. 溶液变成蓝色
淀粉遇碘变蓝
淀粉遇碘变蓝
(2)加碘食盐的包装袋上标有食用方法:待食品熟后加入.其原因是:
防止KIO3分解
防止KIO3分解

(3)该同学取该食盐样品100g完全溶解于水中,然后加入用盐酸酸化的淀粉-KI溶液,结果溶液呈蓝色,则反应的离子方程式为
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
.为进一步确证样品是否为合格产品,该同学又用0.010mol?L-1的Na2S2O3溶液滴定,当用去12.00mL时蓝色刚好褪去(反应方程式为I2+2S2O2-═2I-+S4O2-6 ),通过计算该加碘食盐中KIO3的含量为
42.8
42.8
 mg/kg.由此可判定该食盐为
合格
合格
(填“合格”或“不合格”)产品.
(4)KIO3可用电解的方法制得,原理是:以石墨为阳极,以不锈钢为阴极,在一定温度和电流下电解KI溶液.总反应方程式为
KI+3H2
 电解 
.
 
KIO3+3H2↑,则阳极的电极反应式为
I--6e-+3H2O═IO3-+6H+
I--6e-+3H2O═IO3-+6H+
;阴极附近pH值
增大
增大
(填“增大”、“减小”、“不变”).
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氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂,油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜并探究其性质,某同学查找了溶度积数据并通过计算得到有关信息(如表),用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
物    质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
完全沉淀时的pH范围 ≥9.6 ≥6.4 3~4
㈠制备氧化铜
工业CuSO4
CuSO4溶液
CuSO4?5H2O…CuO
(1)步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤,目的是除去不溶性杂质,这一步骤中加酸的作用是
防止CuSO4等物质水解,以有助于样品的溶解
防止CuSO4等物质水解,以有助于样品的溶解

(2)步骤Ⅱ的操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;待反应完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1.
①这一步骤的目的是
将Fe2+转化为Fe3+并除去
将Fe2+转化为Fe3+并除去

②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

③控制溶液pH=3.5的目的是
使Fe3+沉淀完全,并控制Cu2+不发生沉淀
使Fe3+沉淀完全,并控制Cu2+不发生沉淀

(3)步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体,操作是
蒸发结晶过滤
蒸发结晶过滤
,水浴加热烘干所得固体.水浴加热的特点是
条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃
条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃

㈡探究氧化铜性质
(1)取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是
CuO对H2O2分解起了催化剂作用
CuO对H2O2分解起了催化剂作用

(2)为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为
BD
BD
.(填写序号)
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(10分)(1)CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。回答下列问题:

CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量,写出该反应的热化学方程式                        

(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用(1)转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)某温度下,在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见下图:

①根据上图计算,从反应开始到tmin时,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=     

②t min至2tmin时速率变化的原因可能是                                 

③3tmin时对反应体系采取了一个措施,至4tmin时CO的物质的量为0.5mol,请完成上图CO的曲线。

(3)某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池(装置Ⅰ)进行电解的相关操作,以测定铜的相对原子质量,其中c电极为铜棒,d电极为石墨,X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置Ⅱ中某电极上收集到标准状况下的气体V1mL时,另一电极增重mg(m<12.8)。

①装置Ⅰ中、H+         极(填“a”或“b”)移动;b电极上发生的反应为          

②铜的相对原子质量的表达式为              (用m和V1的代数式表示)。

 

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(10分)(1)CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。回答下列问题:

CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量,写出该反应的热化学方程式                        

(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用(1)转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)某温度下,在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见下图:

①根据上图计算,从反应开始到tmin时,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=     

②t min至2tmin时速率变化的原因可能是                                 

③3tmin时对反应体系采取了一个措施,至4tmin时CO的物质的量为0.5mol,请完成上图CO的曲线。

(3)某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池(装置Ⅰ)进行电解的相关操作,以测定铜的相对原子质量,其中c电极为铜棒,d电极为石墨,X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置Ⅱ中某电极上收集到标准状况下的气体V1mL时,另一电极增重mg(m<12.8)。

①装置Ⅰ中、H+        极(填“a”或“b”)移动;b电极上发生的反应为          

②铜的相对原子质量的表达式为             (用m和V1的代数式表示)。

 

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(10分)(1)CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。回答下列问题:

CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量,写出该反应的热化学方程式                        

(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用(1)转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)某温度下,在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见下图:

①根据上图计算,从反应开始到tmin时,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=     

②t min至2tmin时速率变化的原因可能是                                 

③3tmin时对反应体系采取了一个措施,至4tmin时CO的物质的量为0.5mol,请完成上图CO的曲线。

(3)某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池(装置Ⅰ)进行电解的相关操作,以测定铜的相对原子质量,其中c电极为铜棒,d电极为石墨,X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置Ⅱ中某电极上收集到标准状况下的气体V1mL时,另一电极增重mg(m<12.8)。

①装置Ⅰ中、H+         极(填“a”或“b”)移动;b电极上发生的反应为          

②铜的相对原子质量的表达式为             (用m和V1的代数式表示)。

 

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