题目内容

（11）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题： 

①电源的N端为    极；

②电极b上发生的电极反应为                ；

③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：                  ；

④电极c的质量变化是               g；

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：

  甲溶液                ；  乙溶液               ；  丙溶液                ；

（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？                 。

 

【答案】

（1）①正极    ②4OH－-4e－=2H2O + O2↑。   ③2.8L      ④16g 

  (2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。

⑤增大，  减小，  不变

【解析】（1）乙中c电极质量增加，说明c电极是阴极，则d电极是阳极，e是阴极，f是阳极。所以N是电源但正极，M是电源的负极，a是阴极，b是阳极，OH－放电，反应式为4OH－-4e－=2H2O + O2↑。丙中电解水，硫酸钾不变，所以电解后溶液酸质量是，因此被电解的水是100g－95.5g＝4.5g，物质的量是0.25mol，转移电子是0.25mol×2＝0.5mol。所以生成氧气是0.125mol，标准状况下的体积是0.125mol×22.4L＝2.8L。根据电子得失守恒可知，c电极析出铜是0.25mol，质量是0.25mol×64g/mol＝16g。

（2）铜全部析出后，溶液是硫酸溶液，所以继续通电，反应也就变为水的电解反应。甲相当于电解水，溶液浓度增大，pH增大。Y中有硫酸生成，pH减小，丙也是相当于电解水，浓度增大，但硫酸钾溶液显中性，所以pH不变。

 

练习册系列答案
相关题目
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置先进行了有关实验：

（1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请在图上把导管补充完整．
（2）实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：
Cu+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
；
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是
随着反应进行，硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止
随着反应进行，硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应会停止
；
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：
AD
AD
（填写编号）．
A．铁粉     B．氯化钡溶液      C．银粉      D．碳酸氢钠溶液
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲学生进行了如下设计学生设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL与锥形瓶中，滴入2～3滴甲基橙指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定（已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5），通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度．假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变，你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度
不能
不能
（填“能”或“不能”），其理由是
虽然甲基橙变色范围：pH为3.1～4.4，氢氧化铜开始沉淀时的pH为5，在指示剂变色范围之外，即中和酸时，铜离子不会消耗OH-，但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时，铜离子溶液呈蓝色，对观察指示终点颜色有干扰
虽然甲基橙变色范围：pH为3.1～4.4，氢氧化铜开始沉淀时的pH为5，在指示剂变色范围之外，即中和酸时，铜离子不会消耗OH-，但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时，铜离子溶液呈蓝色，对观察指示终点颜色有干扰
．
（4）现已确认，SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首．汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等．有人设计利用反应2NO+2CON2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2．
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间/h 0 1 2 3 4 5
c（NO）/mol?L-1 1.00×10-3 4.5×10-4 2.5×10-4 1.5×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c（CO）/mol?L-1 3.6×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H
＜
＜
 0（“＞”、“＜”、“=”）．前2h内的平均反应速率v（N2）=
1.875×10-4mol?L-1?h-1
1.875×10-4mol?L-1?h-1
，在该温度下，反应的平衡常数K=
5000
5000
．据此你认为将该反应从理论转化为现实的最重要的研究方向是
寻找高效的催化剂
寻找高效的催化剂
．
I．实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成．取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2．现用图示装置进行实验（铁架台、铁夹、酒精灯等未画出）请回答下列有关问题：

（1）写出装置D中分别盛放的试剂：D
铜网
铜网
；
（2）检查装置气密性，进行如下操作后A中氨基酸开始反应，请用序号表示正确的操作顺序
③④②③①
③④②③①
．（实验操作：①使用酒精灯加热A处；②使用酒精灯加热D处；③打开活塞a，通入氧气； ④关闭活塞a，记录F装置的液面读数．）
（3）样品氨基酸充分燃烧后，待E装置气体冷却至室温后记录F装置的液面读数，请指出读数时应注意的问题：
读数时视线应与刻度线和凹液面最低点相切，移动量筒使E和F装置的液面相平
读数时视线应与刻度线和凹液面最低点相切，移动量筒使E和F装置的液面相平
．
（4）通过该实验所能测定的数据，能否确定该氨基酸的分子式：
不能
不能
．
II．室温下，将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到了蓝色沉淀．为了确定沉淀的组成，某研究性学习小组进行了以下试验和研究．
（1）【提出假说】
假设一：两者反应只生成CuCO3沉淀；
假设二：两者反应只生成Cu（OH）2沉淀；
假设三：
生成的是CuCO3和Cu（OH）2的混合物
生成的是CuCO3和Cu（OH）2的混合物
；
（2）【理论探究】
查阅资料：CuCO3和Cu（OH）2均不带结晶水；KSP〔CuCO3〕=1.4×10-10
KSP〔Cu（OH）2〕=5.6×10-20若只由此数据结合适当计算来判断，最有可能正确的是假设
二
二
．
（3）【实验探究】
步骤一：将CuSO4溶液倒入等浓度等体积的Na2CO3溶液中并搅拌，有蓝色沉淀生成．
步骤二：将沉淀从溶液中分离出来，其操作方法为：①过滤，②
洗涤
洗涤
，③干燥．
步骤三：利用下图所示装置，进行定量分析：

①A装置中玻璃仪器的名称是U 形管．
②仪器组装好后首先要进行的实验操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
．
③实验结束时通入过量的空气的作用是保证装置中的水蒸气和CO2被C、D装置完全吸收．
④数据记录：
（4）【实验结论】
利用上述数据初步判断该沉淀的成分是CuCO3和Cu（OH）2，在沉淀中二者的物质的量之比为
1：1
1：1
．若所得沉淀是纯净物而不是混合物，请写出该物质的化学式
Cu2（OH）2CO3
Cu2（OH）2CO3
．
B装置的质量（g） C装置的质量（g） D装置的质量（g）
实验前 15.4 262.1 223.8
试验后 6.1 264.8 230.4
精英家教网二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水．ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐．工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得．某学生拟用下图所示装置模拟工业制取及收集ClO2．（夹持仪器已省略）．回答问题：
（1）B必须添加温度控制装置，应补充的装置是
 
；A也必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的仪器是
 
（不须填夹持仪器）．
（2）C中试剂为
 
．C装置有缺陷需改进，改进方法为
 
．
（3）A中反应产物有某种盐、ClO2和CO2等，写出相关化学方程式
 
．
ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液．为测定所得溶液中ClO2的含量，进行下列实验：准确量取ClO2溶液10mL，稀释成100mL试样；量取V1 mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，反应原理：2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI，消耗Na2S2O3溶液V2mL．
（4）滴定过程中至少须进行两次平行测定的原因是
 
．
（5）到达滴定终点时指示剂的颜色变化为
 
．
（6）原ClO2溶液的浓度为
 
 g/L（用含字母的代数式表示）．

（11）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题： 

①电源的N端为   极；
②电极b上发生的电极反应为               ；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：                 ；
④电极c的质量变化是              g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液               ； 乙溶液              ； 丙溶液               ；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？                。

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