题目内容
19.现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnS04溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为Pb+Pb02+2H2S04=2PbSO4+2H20,当蓄电池中有4mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为2mol,MnO2的理论产量为87g.
CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10-6.现将c mol•L-1 CaCl2溶液与2.00×10-2 mol•L-1 Na2SO4溶液等体积混合生成沉淀,则c的最小值是1.82×10-3(结果保留3位有效数字).
分析 II中阳极上Mn2+放电发生氧化反应而生成MnO2;原电池I中,Pb失电子作负极、Pb02作正极,Pb失电子作负极、Pb02得电子都和硫酸根离子反应生成硫酸铅;根据氢离子和转移电子之间的关系式计算转移电子的物质的量,根据转移电子相等计算二氧化锰的质量;依据沉淀溶解平衡的溶度积常数分析计算.
解答 解:II中阳极上Mn2+放电发生氧化反应而生成MnO2,同时生成氢离子,电极反应式为Mn2+-2e-+2H20=MnO2+4H+;
原电池I中,Pb失电子作负极、Pb02作正极,Pb失电子作负极、Pb02得电子都和硫酸根离子反应生成硫酸铅,电池反应式为Pb+Pb02+2H2S04=2PbSO4+2H20;
设:当消耗4mol氢离子时转移电子的物质的量为x,
Pb+Pb02+4H++S042-=2PbSO4+2H20转移电子
4mol 2mol
4mol x
4mol:2mol=4mol:x
x=$\frac{4mol×2mol}{4mol}$=2mol,
串联电路中转移电子相等,当转移2mol电子时生成二氧化锰的质量为y,
Mn2+-2e-+2H20=MnO2+4H+;
2mol 87g
2mol y
2mol:87g=2mol:y
y=$\frac{87g×2mol}{2mol}$=87g
现将c mol•L-1CaCl2溶液与2.00×10-2 mol•L-1 Na2SO4溶液等体积混合生成沉淀,溶液中c(Ca2+)=$\frac{c}{2}$mol/L,c(SO42-)=1.00×10-2mol/L,CaSO4是一种微溶物质,已知KSP(CaSO4)=c(Ca2+)c(SO42-)=$\frac{c}{2}$mol/L×1.00×10-2mol/L=9.10×10-6,c=1.82×10-3mol/L;
故答案为:Mn2+-2e-+2H20=MnO2+4H+;Pb+Pb02+2H2S04=2PbSO4+2H20;2 mol;87;1.82×10-3.
点评 本题考查原电池和电解池原理以及溶度积的计算,侧重考查电极反应式的书写、方程式的计算,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,知道串联电路中转移电子特点,题目难度不大.
| A. | 电量计工作时溶液里的阴离子向正极移动 | |
| B. | 电量计工作时银棒应与电源的正极相连 | |
| C. | 网袋是收集银溶解过程中产生的金属颗粒,若没有该网袋,测量结果会偏低 | |
| D. | 若得金属银的沉积量为1.08g,则电解过程中转移的电子为0.01mol |
| A. | 反应的化学方程式是X+2Y?2Z | |
| B. | 该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率0.083mol•L-1•min-1 | |
| C. | 由图象知该反应吸收能量 | |
| D. | 其他条件不变,升高温度,若正反应速率增大,则逆反应速率将减小 |
| A. | 15g甲基(-CH3)所含有的电子数是10NA | |
| B. | 常温常压下,30g甲醛所含有的原子数目为4NA | |
| C. | 标准状况下,1L戊烷充分燃烧后生成的气态产物的分子数为5/22.4 NA | |
| D. | 常温常压下,1mol丙烷所含有的共价键数目为12NA |
| A. | NH4HCO3溶于过量的浓KOH溶液中:NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3↑+2 H2O | |
| B. | 用浓盐酸检验氨:NH3+HCl=NH4Cl | |
| C. | 钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe-3e-=Fe3+ | |
| D. | 用铜做电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+ |
| A. | BOH溶于水,其电离方程式是BOH═B++OH- | |
| B. | 若将一定量的上述溶液混合后pH=7,则c(A- )=c(B+) | |
| C. | 在0.1 mol/L BA溶液中,c(B+)>c(A- )>c(OH- )>c(H+) | |
| D. | 若将0.1 mol/L BOH溶液稀释至0.001 mol/L,则溶液的pH=9 |
| A. | 将煤块粉碎后燃烧 | |
| B. | 用粗锌替代纯锌与同浓度同体积的盐酸反应制氢气 | |
| C. | 将食物贮藏在冰箱中 | |
| D. | 用双氧水溶液制氧气时添加少量二氧化锰粉末 |
| A. | S(s)+O2(g)→SO2(g)△H1 S(g)+O2(g)→SO2(g)△H2 | |
| B. | 2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)△H 1 2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△H2 | |
| C. | NaOH(aq)+HCl(aq)→NaCl(aq)+H2O(l)△H1 NaOH(aq)+CH3COOH(aq)→CH3COONa(aq)+H2O(l)△H2 | |
| D. | H2(g)+F2(g)→2HF(g)△H1 H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)△H2 |