题目内容

【题目】A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:

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16 g。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。请回答下列问题:

(1)M为直流电源的________极,b电极上发生的电极反应为______________________。

(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。

(3)写出乙烧杯中的总反应方程式:____________________________________________。

【答案】负 4OH--4e-===2H2O+O2↑ 5.6 L 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。

【解析】

测得乙中c电极质量增加了16g,由表可知乙中含有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;
(1)c电极析出Cu,所以c为阴极,则M为负极;b为阳极,电极上是氢氧根离子失电子生成氧气;
(2)根据生成的Cu的量求出转移的电子的物质的量,再根据电子守恒求出e电极上生成的气体的量;
(3)乙烧杯中电解的是硫酸铜溶液;

测得乙中c电极质量增加了16g,由表可知乙中含有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;
(1)c电极析出Cu,由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极,则M为负极,N为正极;b与正极相连,则b为阳极,所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气,其电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
正确答案:负;4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(2)e与电源负极相连为阴极,则e电极上是氢离子得电子生成氢气,已知n(Cu)=

=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;
正确答案:5.6L。
(3)乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液,总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

正确答案:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。

练习册系列答案
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【题目】乙醇是制取饮料、香精、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料.

完成下列填空:

(1)实验室用乙醇制取乙烯时,浓硫酸的用量远远超过作为催化剂的正常用量,原因是______.

(2)验证乙烯加成反应性质时,需对乙烯气体中的干扰物质进行处理,可选用的试剂是______(填写化学式);能确定乙烯通入溴水中发生了加成反应的事实是______.(选填编号)

a.溴水褪色 b.有油状物质生成

c.反应后水溶液酸性增强 d.反应后水溶液接近中性

(3)实验室用乙醇和乙酸制备乙酸乙酯时,甲乙两套装置如图1都可以选用.关于这两套装置的说法正确的是______.(选填编号)

物质

沸点(℃)

乙醇

78.5

乙酸

117.9

乙酸乙酯

77

a.甲装置乙酸转化率高 b.乙装置乙酸转化率高

c.甲装置有冷凝回流措施 d.乙装置有冷凝回流措施

(4)用乙装置实验时,提纯乙中乙酸乙酯的流程如图3,以上流程中试剂A的化学式是______;操作Ⅱ的名称是______;操作Ⅲ一般适用于分离______混合物.

(5)如图2是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:

①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1:1浓硫酸;

②先加溴化钠→再加1:1浓硫酸→最后加乙醇.

按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入______,产物可变为无色.与方案①相比较,方案②的明显缺点是______.

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