题目内容

A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如表所示:
阳离子 Na+、K+、Cu2+
阴离子 SO42-、OH-
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极.接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g.常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示.下列叙述不正确的是(  )
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分析:测得乙中c电极质量增加了16g,则乙中含有Cu2+,结合离子的共存可知,B为CuSO4,丙中pH不变,则C为硫酸钠或硫酸钾,甲中pH增大,则A为KOH或NaOH,
A、要使丙恢复到原来的状态,根据电解实质是电解水,需要加入水恢复浓度,不需要加入溶质;
B、e电极上氢离子放电生成氢气,利用Cu~2e-~H2↑来计算;
C、乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液;
D、M为电源的负极,a电极为阳极,b电极为阴极,溶液中的氢氧根离子放电;
解答:解:测得乙中c电极质量增加了16g,则乙中含有Cu2+,结合离子的共存可知,B为CuSO4,丙中pH不变,则C为硫酸钠或硫酸钾,甲中pH增大,则A为KOH或NaOH,
A、若经过一段时间后,实质电解水,要使丙恢复到电解前的状态,需向烧杯中加入水,故A错误;
B、e电极上氢离子放电生成氢气,n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol,由Cu~2e-~H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L,故B正确;
C、乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液,总反应为2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,故C正确;
D、碱溶液中OH-放电,电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O;故D正确;
故选A.
点评:本题考查电解原理,明确发生的电极反应、电解反应及图象的分析是解答本题的关键,注意利用乙推出各物质及电源的正负极是解答的突破口,题目难度中等.
练习册系列答案
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A、B、C三种强电解质,它们溶于水在水中电离出的阳离子有K+、Ag+,阴离子有NO3-、OH-(电解质电离的离子有重复).
图1装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为铂电极.接通电源,经过一段时间后,测得甲中b电极质量增加了43.2g.常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t关系如图2.请回答下列问题:
(1)写出三种强电解质的化学式:A
AgNO3
AgNO3
;B
KNO3
KNO3
;C
KOH
KOH

(2)写出乙烧杯c电极发生的电极反应为
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,甲烧杯中的总反应的化学方程式为
4AgNO3
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3
4AgNO3
 电解 
.
 
4Ag+O2↑+4HNO3

(3)计算丙烧杯e电极上生成的气体在标准状况下的体积为
2.24L
2.24L
,甲烧杯中溶液体积为400ml,pH=
0
0

(4)要使甲烧杯中的A溶液恢复到电解前的状态,需要加入的物质是
Ag2O
Ag2O
,其质量为
46.4g
46.4g

(5)若直流电源使用的是铅蓄电池,铅蓄电池的正极材料是PbO2,负极材料是Pb,电解质溶液时H2SO4,则放电时N级上发生的电极反应为
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
Pb-2e-+SO42-=PbSO4
,M级附近溶液的pH
升高
升高
(选填“升高”或“降低”或“不变”).铅蓄电池充电时,若阳极和阴极之间用阳离子交换膜(只允许H+通过)隔开,则当外电路通过0.2mol电子时,由阳极室通过阳离子交换膜进入阴极室的阳离子有
0.2
0.2
mol.

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