题目内容
用铂作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了13.4g.下列有关叙述正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值)( )
| A、电解过程中流经外电路的电子数目为0.1NA |
| B、在标准状况下,两极共产生3.92L气体 |
| C、电解后溶液的pH为2(假设溶液体积不变) |
| D、加入13.8g Ag2CO3可将溶液彻底复原 |
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:A.用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液的阴极反应首先是Ag++e-=Ag,假设所有的银离子0.1mol全部放电,转移电子的物质的量为0.1mol,则析出金属铜的质量为:0.1mol×108g/mol=10.8g,此时阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是:0.025mol×32g/mol=0.8g,所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g<13.4g,接下来阴极放电的是氢离子,阳极仍是氢氧根放电,相当于此阶段电解水,还要电解掉水的质量为13.4g-11.6g=1.8g,电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol,据此解答;
B.阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-生成气体为氧气,阴极上产生氢气,2H++2e-=H2↑,依据转移电子数计算产生气体的体积;
C.电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol,而氢氧根总共减少了0.3mol,据此计算氢离子浓度,计算溶液的pH值;
D.电解过程中溶液相当于减少了氧化银和水,依据“出啥加啥”原则解答.
B.阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-生成气体为氧气,阴极上产生氢气,2H++2e-=H2↑,依据转移电子数计算产生气体的体积;
C.电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol,而氢氧根总共减少了0.3mol,据此计算氢离子浓度,计算溶液的pH值;
D.电解过程中溶液相当于减少了氧化银和水,依据“出啥加啥”原则解答.
解答:
解:A.用石墨作电极电解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液的阴极反应首先是Ag++e-=Ag,假设所有的银离子0.1mol全部放电,转移电子的物质的量为0.1mol,则析出金属铜的质量为:0.1mol×108g/mol=10.8g,此时阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,转移0.1mol电子时生成的氧气的质量是:0.025mol×32g/mol=0.8g,所以溶液质量减少总量为10.8g+0.8g=11.6g<13.4g,接下来阴极放电的是氢离子,阳极仍是氢氧根放电,相当于此阶段电解水,还要电解掉水的质量为13.4g-11.6g=1.8g,电解这些水转移电子的物质的量为0.2mol,所以整个过程转移电子的总量为0.3mol,个数为0.3NA,故A错误;
B.阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,当转移0.3mol电子时,产生的氧气物质的量为0.075mol,即1.68L,阴极上产生氢气,2H++2e-=H2↑,当转移0.2mol电子时,产生的氢气物质的量为0.1mol,即2.24L,所以在标准状况下,两极共产生3.92L气体,故B正确;
C.电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol,而氢氧根总共减少了0.3mol,所以最后溶液中c(H+)=0.1mol/1L=0.1mol/l,其pH=1,故C错误;
D.溶液相当于减少了氧化银和水,只加入Ag2CO3不能将溶液彻底复原,故D错误;
故选:B.
B.阳极放电的电极反应为:4OH-=O2↑+H2O+4e-,当转移0.3mol电子时,产生的氧气物质的量为0.075mol,即1.68L,阴极上产生氢气,2H++2e-=H2↑,当转移0.2mol电子时,产生的氢气物质的量为0.1mol,即2.24L,所以在标准状况下,两极共产生3.92L气体,故B正确;
C.电解过程中溶液中的氢离子减少了0.2mol,而氢氧根总共减少了0.3mol,所以最后溶液中c(H+)=0.1mol/1L=0.1mol/l,其pH=1,故C错误;
D.溶液相当于减少了氧化银和水,只加入Ag2CO3不能将溶液彻底复原,故D错误;
故选:B.
点评:本题考查了电解池工作原理,明确电解池工作原理、准确判断电解上发生的反应是解题关键,题目难度中等.
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