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6.用a、b两个质量相等的Pt电极电解AlCl3和CuSO4的混合溶液[n(AlCl3):n(CuSO4)=1:9].t1时刻a电极得到混合气体,其中Cl2在标准状况下为 224mL(忽略气体的溶解);t2时刻Cu全部在电极上析出.下列判断正确的是(  )
A.a电极与电源的负极相连
B.t2时,两电极的质量相差3.84 g
C.电解过程中,溶液的pH不断增大
D.t2时,b电极的电极反应是2H2O-4e-=2OH-+H2

分析 离子放电顺序为Cl->OH-,Cu2+>H+,t1时刻a电极得到混合气体,说明Cl-全部放电,得到的气体为Cl2和O2的混合物,n(Cl2)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,则n(AlCl3)=$\frac{2}{3}$×0.01mol,因n(AlCl3):n(CuSO4)=1:9,则n(CuSO4)=0.06mol,由于阴极只有Cu析出,则m(Cu)=0.06mol×64g/mol=3.84g,以此解答该题.

解答 解:A.a电极得到混合气体,为Cl2和O2的混合物,应为电解池的阳极,与电源的正极相连,故A错误;
B.n(Cl2)=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,则n(AlCl3)=$\frac{2}{3}$×0.01mol,因n(AlCl3):n(CuSO4)=1:9,则n(CuSO4)=0.06mol,由于阴极只有Cu析出,则m(Cu)=0.06mol×64g/mol=3.84g,因此质量差即是产生的Cu的质量3.84g,故B正确;
C.电解过程中,由于OH-放电,则溶液H+浓度不断增大,溶液酸性增强,pH减小,故C错误;
D.t2时,Cu全部在电极上析出,电极反应为2H++2e-=H2↑,故D错误.
故选B.

点评 本题考查电解原题,注意把握离子的放电顺序,为解答该题的关键,根据电极反应进行计算和判断,题目难度中等.

练习册系列答案
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16.单质铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如
CuCu2OCuOCu(OH)2CuSO4•5H2O
红色(或紫红色)红色(或砖红色)黑色蓝色蓝色
某学校学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O,进行了认真的研究.
Ⅰ.查阅资料得出下列信息:
①Cu2O属于碱性氧化物;       ②高温灼烧CuO生成Cu2O;
③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O.
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色固体溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化.
方案2:取该红色固体溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色.
方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色固体置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为c g.
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式:3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO32+2NO↑+7H2O.
(2)请你评价方案1和方案2的合理性,并简述理由:
方案1:不合理,因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液.
方案2:合理,因为氧化亚铜与稀硫酸生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色.
(3)方案3中,若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c的关系为c<$\frac{9b-a}{8}$,在该实验方案中最少应进行4次称量.

Ⅲ.学习小组乙设计了新的探究方案,拟根据干燥管中无水硫酸铜是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示.

(4)该探究方案中检验气体发生装置气密性的方法为:关闭活塞,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,使漏斗内液面高于试管内液面,静置后若漏斗内液面不下降,则装置的气密性良好;液面下降,则装置漏气;(说明操作方法、现象和结论).
(5)为确保探究的科学、合理和安全,你认为实验中还应采取的措施有ABC(填序号).
A.在氢气发生装置与硬质玻璃管之间增加一个干燥装置
B.加热前先排尽装置中的空气
C.在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管.

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