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1、填空题 常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如右图Ⅰ、Ⅱ所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),根据图中信息进行下列计算:

(1)原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。
(2)t2时所得溶液的pH。
(3)电解至t3时,消耗水的质量。
参考答案:(1)0.1mol/L? 0.1mol/L
(2)1?(3)0.72g
本题解析:电解NaCl与CuSO4混合溶液,阳极首先是氯离子放电生成氯气,然后是OH-放电生成氧气。阴极首先是铜离子放电析出铜,然后是氢离子放电生成氢气。电极反应式分别为4Cl--4e-=2Cl2↑、4OH--4e-=2H2O+O2↑,2Cu2++4e-=2Cu、4H++4e-=2H2↑。所以I是氢气,Ⅱ是氯气和氧气。由图像可知反应进行到t2时氯气的体积为224ml、氧气为112ml,其物质的量分别为0.01mol和0.005mol,转移电子0.01mol×2+0.005mol×4=0.04mol,根据得失电子守恒可知析出的铜为0.02mol,所以原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度分别为
、
。在t1~t2阶段电解硫酸铜和水,生成氧气0.005mol,所以产生的氢离子为0.005mol×4=0.02mol,其浓度为0.1mol/L,故pH为1。在t2~t3阶段只电解水,生成氧气的体积为672ml-336ml=336ml,其物质的量为0.015mol,则消耗水是0.015mol×2=0.03mol,质量是0.03mol×18g/mol=0.54g。又因为在t1~t2阶段电解硫酸铜和水,其中氧气是0.005mol,消耗水0.005mol×2=0.01mol,质量是0.18g,所以共消耗水的质量是0.54g+0.18g=0.72g。
本题难度:一般
2、选择题 下列叙述正确的是
A.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可以阻止阳离子通过
B.在铁上镀锌时,锌棒作阳极,且电解液硫酸锌的浓度是不变的
C.用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1: 2
D.用惰性电极电解饱和NaCl溶液,若有1 mol电子转移,则生成1 molNaOH
参考答案:BD
本题解析:电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可以阻止阴离子通过,A错误;电镀时待镀金属做阴极和电源的负极相连。镀层金属做阳极,和电源的正极相连,含有镀层金属离子的溶液做电解质溶液,B正确;用惰性电极电解Na2SO4溶液,实质是电解水,阴阳两极产物分别是氢气和氧气,物质的量之比为2:1,C不正确;根据电解的方程式2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑可知,选项D正确,答案选BD。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题贴近高考,综合性强,在注重对学生基础知识巩固与训练的同时,侧重对学生能力的培养与解题方法的指导和训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。该题的关键是明确电解的工作原理,然后结合题意灵活运用即可。
本题难度:简单
3、选择题 某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
?
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
C.电解开始时,石墨电极上有铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
参考答案:B
本题解析:电解池的电极反应分别为:
阳极:Cu-2e-=Cu2+
电解初期,溶液中主要是氢离子放电:2H++2e-=H2↑;(而当溶液中铜离子浓度较大时,铜离子才开始放电:Cu2++2e-=Cu)
所以总电解方程式为:Cu+H2SO4
?CuSO4+H2↑,很容易看出B描述正确。
本题难度:一般
4、选择题 某温度时,用惰性电极电解硝酸钠的不饱和溶液。若两极板收集到气体总体积为22.4aL时,剩余溶液恢复至原温度,析出溶质mg;若两极收集到气体总体积为33.6aL时,剩余溶液恢复至原温度,析出溶质ng。则硝酸钠在该温度时的溶解度是(气体体积均已折合为标准状况下的体积
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:电解硝酸钠溶液的本质是电解水:2H2O
2H2↑+O2↑,当两极板收集到气体总体积为22.4aL时,气体的总物质的量为amol,水的质量为
="12a" g,析出溶质为mg,溶液一定为饱和溶液;
同理可知,当两极收集到气体总体积为33.6aL时,气体的总物质的量为1.5amol,水的质量为
="18a" g,析出溶质ng,溶液一定为饱和溶液;
我们可得出,在饱和溶液中,(18a—12a)g水中可溶解的硝酸钠的质量为(n—m)g,故:
(18a—12a):(n—m)=100:S,得S=
g,答案为C
本题难度:一般
5、选择题 以石墨棒作电极,电解氯化铜溶液,若电解时转移的电子数是3.01×1023,则此时在阴极上析出铜的质量是( )
A.8g
B.16g
C.32g
D.64g
参考答案:电解氯化铜溶液时,阳极上氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极上铜离子得电子发生还原反应生成铜单质,所以阴极上的电极反应式为Cu2++2e-=Cu,设当有3.01×1023个电子转移时,在阴极上析出物质的质量为x.
? Cu2++2e-=Cu
2×6.02×1023 64g
?3.01×1023 x
所以x=16g,即析出铜的质量为16g,
故选B.
本题解析:
本题难度:简单