题目内容

A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3-、SO42-、Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:

(1)M为电源的   极(填写“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为     、    (填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为      L。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式:                                     。
(4)若电解后甲溶液的体积为10L,则该溶液的pH为       。
(1)负  NaCl  AgNO3 (2)0.56L (3)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑ (4)12

试题分析:(1)经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克,这说明c电极是阴极,则M是负极,N是正极,f是阳极,e是阴极,d是阴极,b是阴极,a是阴极。乙中电解后pH降低,说明酸性增强,因此电解液应该是硝酸银溶液。甲中pH升高,说明碱性增强,因此电解液应该是氯化钠。丙中pH不变,则相当于是电解水,因此电解液是硫酸钠或硝酸钠。
(2)c电极析出的单质银,物质的量==0.1mol,转移电子的物质的量是0.1mol。f电极是阳极,溶液中的OH-放电,4OH--4e-=2H2O+O2↑。则根据电子转移守恒可知,生成氧气的物质的量是=0.025mol,标准状况下的体积=0.025mol×22.4L/mol=0.56L。
(3)乙中电解质是硝酸银溶液,则电解反应方程式为4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑。
(4)甲中电解质是氯化钠,电解的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,根据电子守恒可知,反应中生成氢氧化钠的物质的量是0.1mol,其浓度是=0.01mol/L,则pH=12。
练习册系列答案
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安徽凹山铁矿坐落在马鞍山境内,矿床属于陆相火山一侵入岩型铁矿床,俗称“玢岩型”铁矿,是马钢重要的矿区之一。铁矿中被称为红帘石的铁矿含锰量高,锰是冶炼锰钢的重要原料。红帘石主要成分有磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、锰矿(MnO2和MnCO3)石棉Mg3Si3O7(OH)4等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属锰并制的绿色高效水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:

(1)工业上为提高稀硫酸浸取效率一般采取的措施是(任意写两种方法)
①                                 ②                                    
(2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4也可以表示成氧化物形式,氧化物表达式为        。
(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.7
3.7
7.0
7.8
9.3
完全沉淀的pH
3.7
4.7
9.6
9.8
10.8
 
过程②中加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣B的成分                  。
(4)浸出液中以Mn2+形式存在,且滤渣A中无MnO2原因                         。
(5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则A电极是直流电源的       极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为                                         。

(6)滤渣经反应④生成绿色高效水处理剂的离子方程式                                          。
K2FeO4被誉为绿色高效水处理剂的原因是                                          。

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