题目内容

如图为相互串联的甲、乙两个电解池(电极都是惰性电极),请回答:
(1)写出两电解池中的电解反应方程式:甲
 

(2)若甲槽阴极增重25.6g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为
 

(3)若乙槽剩余液体为400mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为
 
考点:电解原理
专题:
分析:(1)甲电解池中,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上铜离子放电生成铜,据此写出电池反应式;
(2)甲槽阴极增重25.6g,则根据阴极电极反应和电子守恒计算乙池阳极碳电极上生成气体体积;
(3)根据氯气和氢氧化钠的关系式计算氢氧化钠的物质的量浓度.
解答: 解:(1)甲装置中,电极都是惰性电极,所以电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上铜离子放电生成铜,所以电池反应式为:2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,故答案为:2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
(2)当甲槽阴极增重25.6g时,阴极上铜离子放电生成铜,则铜的物质的量=
25.6
64
=0.4mol,电极反应Cu2++2e-=Cu,电子转移0.8mol,乙槽中,阳极C上氯离子放电,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,产生的气体在标准状况下的体积0.4mol,体积=0.4mol×22.4L/mol=8.96L,
故答案为:8.96L;
(3)乙池中电池反应式为2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
H2↑+Cl2↑+2NaOH,根据氯气和氢氧化钠的关系式知,生成0.4mol氯气时同时生成0.8mol氢氧化钠,
则氢氧化钠的物质的量浓度=
0.8mol/L
0.4L
=2mol/L,故答案为:2mol/L.
点评:本题考查电解原理及利用电子守恒的计算,明确阴阳极的判断及发生的电极反应是解答本题的关键,难度中等.
练习册系列答案
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(1)80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
     时间(s)
n(mol)
020406080100
n(N2O40.40a0.20cde
n(NO20.000.24b0.520.600.60
①计算20s~40s内用N2O4表示的平均反应速率为
 

②计算在80℃时该反应的平衡常数K=
 

③反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色(填“变浅”、“变深”或“不变”)
 

④要增大该反应的K值,可采取的措施有(填序号)
 

A.增大N2O4的起始浓度      B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂          D.升高温度
(2)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程.下面是一个还原过程的反应式:
NO3-+4H++3e→NO+2H2O,从KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO43这四种物质中选出一种物质(甲),甲物质能使上述还原过程发生.
①写出并配平该氧化还原反应的方程式:
 

②反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是
 
mol.
③若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:
 

(3)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6).
①丙烷脱氢可得丙烯.
已知:C3H8(g)?CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ?mol-1
     CH3CH=CH2(g)?CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ?mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)?CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=
 
kJ?mol-1
②以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐.电池反应方程式为
 
;放电时,CO32-移向电池的
 
(填“正”或“负”)极.
③常温下,0.1mol?L-1NaHCO3溶液的pH大于8,则溶液c(H2CO3
 
c(CO32-)(填“>”、“=”或“<”),原因是
 
(用文字说明).

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