题目内容

7.将两个石墨电极插入500mL 2mol/L的CuCl2溶液中进行电解,通电一段时间后,在一极上收集到气体4.48L(标准状况),假设电解前后溶液的体积不变,求:
(1)该过程中转移电子的物质的量是多少?(写出必要的步骤)
(2)电解后溶液中c(Cl-)是多少?(写出必要的步骤)

分析 用石墨作电极电解CuCl2溶液,阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,生成的气体为氯气,以此解答该题.

解答 解:用石墨作电极电解500mL2mol/L的CuCl2溶液即0.5 L×2mol/L═1mol,阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,生成的气体为氯气,n(Cl2)=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol,所以阳极:2Cl--2e-═Cl2
2mol 2mol 1mol
n(Cl-) n(e- ) 0.2mol
所以n(e- )═0.4mol
答:该过程中转移电子的物质的量是0.4mol;
(2)由(1)消耗氯离子为0.4mol,则未参加反应的Cl- 的物质的量为:2mol-0.4mol═1.6mol c( Cl-)═1.6mol/0.5L═3.2 mol/L,答:电解后溶液中c(Cl-)是3.2mol/L.

点评 本题考查电解原理,侧重于电极反应、电解产物的计算和判断,题目难度中等,注意把握电解原理,能正确写出电极反应式.

练习册系列答案
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15.镁、铝是常见的两种金属,它们组成合金是现代科技的重要材料.
I、镁的金属性比铝的更强.
(1)请从原子结构的角度解释镁的金属性比铝强的原因.答:镁铝原子核外电子层数相同,与铝相比,镁原子半径更大,失去电子能力更强.
II、现有四块相同的镁铝合金(假设质量均为Xg).为测定该合金中铝的质量分数,四个同学各取一块合金,并按下述四种不同的方案进行实验:
甲:将合金溶于足量的盐酸,测得生成气体的体积为VL(标况下);
乙:将合金溶于足量的NaOH溶液中,测得剩余固体的质量为Yg;
丙:将合金溶于足量的盐酸,再加入足量的NaOH溶液后过滤,测得沉淀质量为Zg;
丁:将合金溶于足量的盐酸,再加入足量的氨水后过滤,测得沉淀质量为Wg;
(2)乙方案中反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+H2↑.
(3)四种方案中,可测出合金中铝的质量分数的是甲、乙、丙、丁(填实验方案代号).
(4)选择一种可测出合金中铝的质量分数的方案,并利用相关量,计算该合金中铝的质量分数,并填入下表中:
你选择的方案合金中铝的质量分数
甲或乙或丙或丁$\frac{3.214V}{X}-3$或$\frac{X-Y}{X}$或$\frac{29X-12Z}{29X}$或$\frac{36W-87X}{17X}$
(5)方案乙中,浸泡于氢氧化钠溶液中的合金与氢氧化钠溶液构成了原电池.对于该原电池,其负极的电极反应式为2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O.

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