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20.在如图所示装置中,石墨电极的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑.如果开始加入的CuSO4足量,则电解一段时间,当电路中转移1.0mol电子时,要使溶液恢复至原浓度,可向其中加入的物质是CuO(填化学式),其质量为40g.

分析 电子由阳极流向电源的正极,根据图中的电子流向可知,石墨电极是阳极发生氧化反应,氢氧根离子发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,电解足量的硫酸铜阳极是氢氧根离子放电,阴极是铜离子放电,所以要恢复原浓度,只要加入氧化铜,根据得失电子守恒计算加入氧化铜的量,由此分析解答.

解答 解:电子由阳极流向电源的正极,根据图中的电子流向可知,石墨电极是阳极发生氧化反应,氢氧根离子发生氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;电解足量的硫酸铜阳极是氢氧根离子放电,阴极是铜离子放电,所以要恢复原浓度,只要加入氧化铜,当电路中转移1.0mol电子时,所以有0.5mol的硫酸铜放电,需加入0.5mol的氧化铜,质量为:0.5×80=40g,
故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;CuO;40.

点评 本题考查了电解池原理及其应用,题目难度不大,明确电极判断和电极反应的书写方法是解题关键,注意熟练掌握电解池工作原理,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

练习册系列答案
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15.室内甲醛污染已被列入对公众健康影响最大的环境因素之一.市面上有一种光催化涂料,能够起到降低室内甲醛含量的作用.某化学兴趣小组想要通过此涂料来进行甲醛的光催化氧化反应,并测定被氧化的甲醛的量.设计实验装置如下:

实验时先开启紫外灯,缓缓鼓入空气;一段时间后停止反应,关闭紫外灯,再继续通入一会儿空气,向B中加入足量BaCl2溶液,得到白色沉淀5.91g.
(1)甲醛是一种重要的有机原料,用它制取酚醛树脂的化学方程式为,福尔马林是甲醛含量37%的水溶液,它的一个用途是浸制生物标本.
(2)上图装置A中,碱石灰的作用是吸收空气中的CO2(防止对产物检验测定造成干扰),恒温水浴的目的是使混合气中甲醛含量稳定.
(3)硬质玻璃管中,甲醛在光催化氧化条件下的反应方程式:HCHO+O2$→_{紫外光}^{催化剂}$CO2+H2O.
(4)计算被氧化的甲醛的物质的量为0.03mol.
(5)反应结束后,继续通入一会儿空气的目的是将残留在装置中的CO2排出,被NaOH吸收,减小误差.
(6)甲同学认为,反应过程中部分甲醛可能被氧化为甲酸.为验证其存在,甲同学取B中溶液,分别选用下表试剂进行检验.但乙同学认为试剂选择均不合理,他的理由是:
甲同学选择的试剂乙同学认为不合理的理由
紫色石蕊试液
新制氢氧化铜

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