题目内容
17.用铂作电极电解1 000mL 0.1mol/L AgNO3溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了13.4g.请回答:(1)写现电解过程中阴极反应的电极反应式Ag++e-=Ag、2H++2e-=H2↑
(2)电解过程中流经外电路的电子数目为0.3NA
(3)若电解前后溶液体积不变,则电解后溶液的pH为1
(4)加入0.05molAg2O、0.1molH2O使电解液彻底复原(填具体物质及其物质的量).
分析 (1)用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液的阴极反应首先是Ag++e-=Ag,假设所有的银离子0.1mol全部放电,转移电子的物质的量为0.1mol,则析出金属银的质量为:0.1mol×108g/mol=10.8g,此时阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是:0.025mol×32g/mol=0.8g,所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g<13.4g,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13.4g-11.6g=1.8g,电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol;
(2)根据(1)知,阴极上生成氢气和Ag,阳极上只有氧气生成,根据生成物和转移电子之间的关系式计算转移电子数;
(3)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0.3mol,据此计算氢离子浓度,溶液pH=-lgc(H+);
(4)根据(1)知,用Pt作电极电解AgNO3溶液,阳极上OH-放电生成O2,阴极上有Ag和氢气生成,所以相当于析出Ag2O和水,根据“析出什么加入什么”原则加入物质即可使溶液恢复原状.
解答 解:(1)用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液的阴极反应首先是Ag++e-=Ag,假设所有的银离子0.1mol全部放电,转移电子的物质的量为0.1mol,则析出金属银的质量为:0.1mol×108g/mol=10.8g,此时阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是:0.025mol×32g/mol=0.8g,所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g<13.4g,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13.4g-11.6g=1.8g,电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol,所以阴极反应式为Ag++e-=Ag、2H++2e-=H2↑,
故答案为:Ag++e-=Ag、2H++2e-=H2↑;
(2)根据(1)知阴极上生成Ag和氢气,阳极上只有氧气生成,生成0.1molAg转移0.1NA个电子、生成1.8g水转移0.2NA电子,所以一共转移电子0.3NA个,故答案为:0.3NA;
(3)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0.3mol,所以最后溶液中c(H+)=0.1mol/1L=0.1mol/l,溶液pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1,故答案为:1;
(4)根据(1)知,用Pt作电极电解AgNO3溶液,阳极上OH-放电生成O2,阴极上有Ag和氢气生成,所以相当于析出Ag2O和水,根据“析出什么加入什么”原则加入物质即可使溶液恢复原状,生成0.1molAg、1.8g水,根据Ag原子守恒得n(Ag2O)=$\frac{1}{2}$n(Ag)=$\frac{1}{2}$×0.1mol=0.05mol,生成n(H2O)=$\frac{1.8g}{18g/mol}$=0.1mol,
故答案为:0.05molAg2O、0.1molH2O.
点评 本题考查电解原理,为高频考点,明确析出物质成分是解本题关键,注意要进行过量计算,很多同学往往认为溶液减少的质量是氧化银而导致错误,为易错题.
| A. | 玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸盐 | |
| B. | SO2可以使溴水褪色,所以SO2具有漂白性 | |
| C. | 将浓氨水滴到氢氧化钠固体中可以制取氨气 | |
| D. | NaHCO3能与碱反应,因此食品工业上用作焙制糕点的膨松剂 |
| A. | 电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液中c(H+)不变 | |
| B. | 电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液中c(OH-)减小 | |
| C. | 电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出的产物的物质的量之比为1:2 | |
| D. | 电解硝酸银溶液,在阴极上和阳极上析出的产物的物质的量之比可能不为4:1 |
| A. | 反应速率降低 | B. | 平衡向右移动 | C. | B的转化率提高 | D. | a+b<c+d |
(1)向FeCl3溶液中通入一定量的SO2,反应的离子方程式:SO2+2H20+2Fe3+=2Fe2++SO42-+4H+
(2)检验吸收液中SO42-的方法:取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
(3)吸收液中除了含有H+、Cl-、SO42-以外,对其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设.
假设1:溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:溶液中存在Fe2+、H2SO3
假设3:溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3 (二者恰好完全反应).
②设计方案、进行实验,验证假设.请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满).限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1moL•L-1KMnO4、0,.1moL•L-1KSCN溶液、品红溶液.
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1:用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取LKSCN溶液,向试管中滴入1~2滴0.1mol/LKSCN溶液 | (1)若出现红色,则假设1成立; (2)若未出现红色,则假设2或假设3成立. |
步骤2:另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液 | 1若品红溶液红色褪色,假设2成立; 2若品红溶液不褪色,结合步骤1中的(2)则假设3成立 |
| A. | 浓H2SO4敞口久置会增重 | |
| B. | 与金属反应时,稀HNO3可能被还原为更低价态,则稀HNO3氧化性强于浓HNO3 | |
| C. | 胆矾放入装有浓H2SO4的干燥器中,过一段时间胆矾变白色 | |
| D. | 在稀HNO3中放入铝片就产生NO |