题目内容

将含有0.400mol Cu(NO32和0.400mol KCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出0.300mol Cu,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为(  )
A、3.36L
B、6.72L
C、5.60L
D、大于5.60L,小于6.72L
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:电解混合溶液时,阴极发生Cu2++2e-=Cu,可知阴极得到0.6mol电子,阳极发生:2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O,结合两极转移电子数目相等和电极方程式计算.
解答: 解:阴极发生Cu2++2e-=Cu,可知阴极得到0.6mol电子,
阳极发生:2Cl--2e-=Cl2↑、4OH--4e-=O2↑+2H2O,氯离子完全析出时,生成n(Cl2)=0.2mol,转移电子0.4mol,
则生成氧气转移电子0.2mol,生成氧气0.05mol,
所以阳极共生成(0.2+0.05)mol=0.25mol气体,
气体体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,
故选C.
点评:本题以电解原理为载体考查了物质的量的有关计算,明确阳极上析出气体的成分再结合转移电子相等即可解答,题目难度中等.
练习册系列答案
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燃煤烟气中含有大量的氮氧化合物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等,不宜直接排放到空气中,可采用以下措施对燃煤烟气进行处理.
(1)脱硝:选择性催化还原法的脱硝原理是在催化剂存在下,通入甲烷使氮氧化合物(NOx)转化为无害气体,发生如下反应:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为
 

(2)脱硫:①石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的
空气反应生成石膏(CaSO4?2H2O).某电厂用煤400吨(煤中含硫质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全
部转化成二氧化硫,用石膏湿法烟气脱硫中有96%的硫转化为石膏,则可生产石膏
 
吨.
②新型纳米材料氧缺位铁酸盐(ZnFe2Ox),由该铁酸盐(ZnFe2O4)经高温还原制得,常温下,它能使工业废气中酸性氧化物分解除去,转化流程如图所示:若2molZnFe2Ox与足量SO2可生成1.0molS,

则x=
 

(3)脱碳:从脱硝、脱硫后的烟气中获取二氧化碳,用二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线如图1所示,则上述CO2转化为甲醇反应的△H3
 
0(填“>”、“<”或“=”).
②在容积为1L的恒温密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.若在上述平衡体系中再充0.5mol CO2和1.5mol H2O(g) (保持温度不变),则此平衡将
 
移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”)
③直接甲醇燃料电池结构如图3所示.其工作时负极电极反应式可表示为
 

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