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4.用惰性电极电解200mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积变化),通电一段时间后,若向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2,溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,则电解过程中转移电子的物质的量为0.4 mol.

分析 电解硫酸铜溶液时,要使电解后溶液恢复原状,应该采用“析出什么、加入什么”原则加入物质即可,向电解后的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2,溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,说明电解过程中析出的物质相当于CuO、H2O,阳极上析出氧气,阴极上析出氢气和Cu,根据O原子守恒知,n(O2)=n[Cu(OH)2],生成1mol氧气需要转移4mol电子,所以转移电子n(e-)=4n(O2),据此分析解答.

解答 解:电解硫酸铜溶液时,要使电解后溶液恢复原状,应该采用“析出什么、加入什么”原则加入物质即可,向电解后的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2,溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,说明电解过程中析出的物质相当于CuO、H2O,阳极上析出氧气,阴极上析出氢气和Cu,根据O原子守恒知,n(O2)=n[Cu(OH)2],生成1mol氧气需要转移4mol电子,所以转移电子n(e-)=4n(O2)=4n[Cu(OH)2]=4×0.1mol=0.4mol,
故答案为:0.4.

点评 本题考查电解原理,为高频考点,正确改写化学式是解本题关键,难点是灵活运用原子守恒、各个物理量之间关系式,题目难度不大.

练习册系列答案
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19.某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时,发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出.为探究阴极碳棒上的产物,同学们阅读资料并设计了如下过程:
Ⅰ.有关资料:铜的化合物颜色性质如下
物质颜色、性质物质颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2蓝色固体不溶于水硫酸铜(CuSO4溶液呈蓝色
氧化亚铜(Cu2O)红色固体不溶于水氯化铜(CuCl2浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl)白色固体不溶于水碱式氯化铜绿色固体不溶于水
Ⅱ.探究实验:
(1)提出假设
①红色物质一定有铜,还可能有Cu2O;
②白色物质为铜的化合物,其化学式可能为CuCl.
(2)实验验证
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒,洗涤、干燥,按照AECBFD的顺序连接下列装置进行实验,验证阴极产物,实验前,检查装置A气密性的方法是将橡胶管套在导气管上,用弹簧夹夹紧橡胶管,向分液漏斗中注入水,打开分液漏斗活塞,水的液面不会连续下降,证明装置A的气密性好(其他合理答案也可).

(3)观察现象,得出结论;
实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,F中物质不变色,D中出现白色沉淀,根据现象回答:
①碳棒上的红色物质是否有Cu2O否(填“是”或“否”),理由是F中物质不变蓝色;
②上述装置D中出现白色沉淀的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在;
③写出装置B中发生反应的化学方程式2CuCl+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+2HCl.
(4)问题讨论
①关于电解CuCl2溶过程中,电解液的pH变化,一种观点从理论上分析认为是逐渐增大,你觉得支持这一说法的理由是(结合方程式回答)a:a中由于Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,电解使Cu2+浓度减小,水解平衡逆向移动,溶液酸性减弱,pH增大.
另一同学用pH试纸测定其电解前后变化,结果发现是在减小,你觉得原因是b:b中电解产生的氯气溶于水,使水溶液酸性增强,pH减小.
②实验过程中,若装置B中的空气没有排净就开始加热,可能对实验造成的影响是氢气和氧气混合加热可能发生爆炸;空气中水蒸气会干扰Cu2O是否存在的判断.
5.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,常用于水的消毒以及纺织高漂白.过氧化氢法生产亚氯酸钠的流程图如下:

已知NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O且NaClO2在碱性条件下稳定性较高.试回答下列问题:
(1)在ClO2发生器中同时有氯气产生,则在发生器中发生反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O.
(2)在NaClO2稳定装置中,H2O2作B(选填序号).
A.氧化剂                B.还原剂
C.既作氧化剂又作还原剂    D.既不作氧化剂也不作还原剂
(3)在实验室模拟“固体分离装置”中的技术,必须进行的实验操作是BEA(按实验先后顺序填写操作代号).
A.过滤  B.加热蒸发  C.分液  D.蒸馏  E.冷却
(4)经查阅资料知道:当pH≤2.0时,ClO2-能被I-完全还原成Cl-;溶液中Na2S2O3能与I2反应:2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6.欲测定成品中NaClO2的含量,现进行如下操作:
步骤Ⅰ称取样品Wg配成溶液置于锥形瓶中,并调节pH≤2.0
步骤Ⅱ向锥形瓶中加入足量KI晶体,充分搅拌,并加入少量指示剂
步骤Ⅲ用c mol/L的Na2S2O3溶液滴定
①步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是ClO2-+4H++4I-=2I2+Cl-+2H2O,步骤Ⅲ中达到滴定终点时的现象是滴入最后一滴标准溶液,溶液由蓝色变化为无色且半分钟不变化.
②若上述滴定操作中用去了VmL Na2S2O3溶液,则样品中NaClO2的质量分数$\frac{9.05×1{0}^{-2}VC}{4W}$×100%(用字母表示).

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