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1、选择题 用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,实验装置如图1所示。电解过程中的实验数据如图2所示,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标况)。则下列说法中正确的是


A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,然后才有气泡产生
B.从开始到Q点时收集到的混合气体的平均相对分子质量为17
C.曲线OP 段表示H2和O2混合气体的体积变化,曲线PQ段表示O2的体积变化
D.a电极上发生反应的方程式为:2H+ + 2e- = H2↑和4OH-–4 e-=2H2O+ O2↑
参考答案:B
本题解析:A.根据电解装置示意图可知b是阳极,a是阴极。所以在电解过程中,a电极表面先有红色物质析出,然后才有气泡产生.错误。B.从开始到P点,b电极发生反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑; V(O2)=1.12L,在阴极发生反应:Cu2++2e-=Cu,后来电解实质是电解水:2H2O
2H2↑ +O2↑。从P到Q点,在3.36L气体中,V(H2)=2.24L;V(O2)="1.12L" 所以到Q点时收集到的混合气体的平均相对分子质量为(2+32)÷2=17。正确。C.根据B选项的分析可知:曲线OP 段表示O2的体积变化,曲线PQ段表示H2和O2混合气体的体积变化。错误。D.a电极上发生反应的方程式为:0~P:Cu2++2e-="Cu" ;P~Q:2H+ + 2e- = H2↑。错误。
本题难度:一般
2、填空题 (14分)金属铜具有良好的导电性和导热性,在电气和电子工业中应用广泛。请回答下列问题:
(1)资料显示:加热条件下氨气能够还原CuO得到金属铜。某同学用装置I和Ⅱ制取纯净干燥的氨气,装置I中应选用试剂______(供选用的试剂有:NH4Cl固体、NH4HCO3固体),试剂a最好选用__________,其作用是_________________________________________;装置III吸收尾气,如何检验所得溶液中数目最多的阳离子(只回答试剂名称和实验现象)_____________________。

(2)电解硫酸铜溶液也可得到金属铜。
①以黄铜矿(主要成份为CuFeS2)为原料采用电解法可制取硫酸铜溶液。实验室用如图所示装置模拟其过程,阳极区稀硫酸的作用是溶解矿粉得到Cu2+、Fe2+、H2S,硫酸铁的作用是氧化吸收H2S,防止逸出造成污染。电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是(用电极反应式回答)______________,阴极上先有固体析出,然后又溶解,阴极区通入O2的作用是(用离子方程式回答)__________________。

②用惰性电极电解一定浓度CuSO4溶液制取金属铜,一段时间后停止通电,此时加入9.8gCu(OH)2恰好能使电解质溶液恢复至初始状态,则该过程中阳极产生气体的体积为____________L(标准状况)。
参考答案:(1)NH4HCO3(固体);碱石灰;除去H2O和CO2;NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸、变蓝
(2)Fe2+-e-=Fe3+;2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O;2.24
本题解析:(1)装置I是固体加热制备氨气,由于氯化铵分解生成的氨气冷却后又会重新结合为氯化铵,而碳酸氢铵分解生成氨气、CO2和水,利用碱石灰除去CO2和水即可制备氨气,因此装置I中应选用试剂是碳酸氢铵;氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离出铵根离子,因此溶液中阳离子最多的是铵根离子。铵根离子能与碱反应生成氨气,氨气是碱性气体,能使湿润的红色试纸变为蓝色,据此可以检验铵根离子;
(2)①铁离子能氧化H2S生成亚铁离子,但在阳极区溶液中的亚铁离子失去电子转化为铁离子,从而导致溶液中铁离子浓度基本保持不变,电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+;氧气具有强氧化性,在稀硫酸溶液中能与氧化析出的铜转化为硫酸铜,离子方程式为2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O;
②用惰性电极电解一定浓度CuSO4溶液制取金属铜,阳极始终是溶液中的氢氧根离子放电,而阴极先是溶液中的铜离子放电,然后是溶液中的氢离子放电。所以一段时间后停止通电,此时若加入9.8gCu(OH)2恰好能使电解质溶液恢复至初始状态,这说明阴极上氢离子也放电。9.8g氢氧化铜的物质的量是0.1mol,则根据氧原子守恒可知,阴极生成的氧气是0.1mol,在标准状况下的体积是2.24L。
考点:考查氨气制备、铵根离子检验以及电化学原理的应用
本题难度:困难
3、填空题 (17分)运用化学反应原理研究溶液的组成与性质具有重要意义。请回答下列问题:
(1)用惰性电极电解含有NaHCO3的NaCl溶液,假设电解过程中产生的气体全部逸出,测得溶液pH变化如图所示。

则在0→t1时间内,阳极反应式为 ,溶液pH升高比较缓慢的原因是(用离子方程式回答) 。
(2)含氨废水易引发水体富营养化。向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体,
溶液中
______________(填“增大”“减小”或“不变);25℃时,NH3·H2O的电离平衡常数Kb=1.8×10—5mol·L—1,该温度下,1 mol·L—1的NH4Cl溶液中c(H+)="________________" mol
L
。(已知
)
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,精制过程需添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可选用下列试剂中的 。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
现代工艺中更多使用BaCO3除SO42-,请写出发生反应的离子方程式 。
(4)某工业生产中,向含有大量Ca2+、Mn2+的溶液中加入足量NH4HCO3,生成MnCO3沉淀和CO2,写出该反应的离子方程式 ,剩余溶液中
< 。
[已知Ksp(MnCO3)=1×10-11(mol·L-1)2,Ksp(CaCO3)="5" ×10-9(mol·L-1)2]
参考答案:(1)2Cl--2e-=Cl2↑ (2分) HCO3- + OH- = CO32- + H2O (2分)
(2)不变(2分) 2.36x10-5 (3分)
(3) a、c (2分) BaCO3(s)+ SO42-(aq)= BaSO4(s)+ CO32-(aq)(2分)
(4) Mn2+ +2 HCO3- = MnCO3↓+ CO2↑+ H2O (2分) 500 (2分)
本题解析:(1)用惰性电极电解NaHCO3和NaCl的混合溶液时,反应过程分两段进行,第一段:相当于电解氯化钠溶液,阳极上氯离子放电,阴极上氢离子放电,同时生成氢氧化钠,氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水;第二段电解:当氯离子完全析出后,相当于电解碳酸氢钠和碳酸钠的混合液,阳极上氢氧根离子放电,阴极上氢离子放电,实际上相当于电解水。故在0→t1时间内,相当于电解氯化钠溶液,阳极上氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-
本题难度:困难
4、选择题 用铂电极电解100mL?HNO3与?AgNO3?的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L气体(标准状况),则原混合溶液中Ag+的物质的量浓度为( )
A.1mol?L-1
B.2?mol?L-1
C.2.5?mol?L-1
D.3?mol?L-1
参考答案:铂电极为惰性电极,电解HNO3与AgNO3?的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L气体(标准状况),
n(气体)=2.24L22.4L/mol=0.1mol,
由阳极发生4OH--4e-=2H2O+O2↑可知,生成0.1molO2转移0.4mol电子,
根据电子守恒可知,阴极转移0.4mol电子,则
2H++2e-=H2↑
?0.2mol 0.1mol
? 2Ag++2e-=2Ag
0.2mol 0.2mol
即n(Ag+)=0.2mol,
则原混合溶液中Ag+的物质的量浓度为0.2mol0.1L=2mol/L,
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 在电解水实验时,为了增强导电性,加入的电解质最好选用
A.Na2SO4
B.HCl
C.NaCl
D.CuSO4