18.(2009·全国卷Ⅰ)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。

(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:

①电源的N端为__________极;

②电极b上发生的电极反应为__________________;

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:__________________________________________;

④电极c的质量变化是__________g;

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因是:

甲溶液:__________________________________________________________________;

乙溶液:__________________________________________________________________;

丙溶液:__________________________________________________________________;

(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?

________________________________________________________________________

解析:(1)据装置图可知:此图为串联电路,在甲、丙中实质为电解水,乙中电解CuSO4溶液(2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4),因乙中c电极质量增加(有Cu析出),则c为阴极,d为阳极。丙中e为阴极,f为阳极,电源N端为正极;由于b为阳极,其电极反应为4OH-4e===2H2O+O2↑。在丙中,由于水的电解使K2SO4的浓度由10%→10.47%,设电解的水质量(减少的水)为x,则有100g×10.00%=(100g-x)×10.47%,解出x=100g-95.5g=4.5g,甲、乙电解的水质量相等,2H2O2H2↑+O2

   2 mol  22.4 L

     V(O2)

V(O2)=2.8 L。

电极c上反应为Cu2++2e===Cu,质量变化为×4××64 g·mol1=16 g。在电解前后,甲溶液因NaOH溶液浓度增大,碱性增强;

(2)乙中铜全部析出后,溶液为稀H2SO4,可继续电解。

答案:(1)①正 ②4OH-4e===2H2O+O2↑ ③水减少的质量:100g×(1-)=4.5g,

生成O2的体积:××22.4 L·mol1=2.8 L

④16 ⑤碱性增强,因为电解后,水量减少溶液中NaOH浓度增大酸性增强,因为阳极上OH生成O2,溶液中H+离子浓度增加 酸碱性强弱没有变化,因为K2SO4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性

(2)能继续进行,因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应。

17.甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题:

(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,反应一段时间后:

①有红色物质析出的是:甲池中的__________棒;乙池中的__________棒。

②在乙池中阳极的电极反应式是____________________________________。

(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液。

①写出乙池中发生总反应的离子方程式__________________。

②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5?1,且生成两种酸。该反应的化学方程式为__________________。

解析:甲为原电池,乙为电解池。

(1)两池均盛放CuSO4溶液时,甲中Fe为负极,Fe-2e===Fe2+,C为正极,Cu2++2e===Cu,故C棒上会析出红色物质铜。乙中由电子流向可知,Fe为阴极,其电极反应式:Cu2++2e===Cu,C为阳极其电极反应式:4OH-4e===2H2O+O2↑。即在铁棒上会析出红色物质铜。

(2)若两池中均盛放饱和NaCl溶液,则

①乙池中发生总反应的离子方程式为:2Cl+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH

②由Cl2和I2反应的物质的量之比为5?1,故I被氧化为+5价的酸,应为HIO3。所以该反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3

答案:(1)①C Fe

②4OH-4e===2H2O+O2

(2)①2Cl+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH

②5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3

 0  7172  7180  7186  7190  7196  7198  7202  7208  7210  7216  7222  7226  7228  7232  7238  7240  7246  7250  7252  7256  7258  7262  7264  7266  7267  7268  7270  7271  7272  7274  7276  7280  7282  7286  7288  7292  7298  7300  7306  7310  7312  7316  7322  7328  7330  7336  7340  7342  7348  7352  7358  7366  447348 

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