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(6分)常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理论上两极所...

(6分)常温下电解200mL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下图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),根据图中信息回答下列问题。

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⑴通过计算推测:

①原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。

②t2时所得溶液中氢离子物质的量浓度

⑵实验中发现,阳极产生的气体体积与阴极相比,明显小于对应时间段的理论值。试简要分析其可能原因。

 

(1)①c(NaCl)=0.1mol/L   c(CuSO4)=0.1mol/L ②0.1mol/L (2)由于阳极产生的是氯气和氧气,在水中的溶解度明显大于氢气,所以阳极产生的气体体积与阴极相比,明显小于对应时间段的理论值。 【解析】考查电解池的有关计算。本题的关键是对图像的解读。刚开始时阴极Cu2+得电子,无气体放出,Cu2+反应完溶液中的H+放电,Ⅰ是H2,阳极先是溶液中的Cl-放电,反应完后溶液中的OH-放电,计算时抓住电子守恒。 (1)①根据图像可知,生成氯气是224ml,物质的量是0.01mol 所以氯化钠的浓度是c(NaCl)=0.01mol×2÷0.2L=0.1mol/L 当开始生成氢气时,铜离子放电完毕,此时生成氧气是336ml-224ml=112ml 所以共转移电子是0.01mol×2+0.112L÷22.4L/mol×4=0.04mol 根据得失得失守恒可知,硫酸铜的物质的量是0.04mol÷2=0.02mol 则c(CuSO4)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L ②t1~t2时才产生氢离子,物质的量是0.112L÷22.4L/mol×4=0.02mol 所以氢离子浓度是0.02mol÷0.2L=0.1mol/L 因此pH=1
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考点分析:
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(4分)如图所示,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为200 mL,求通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度。

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(6分)(1)肼(N2H4)是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是:                                    

(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,

肼—空气燃料电池放电时:负极的电极反应式是                         

(3)下图是一个电化学过程示意图。假设使用肼—空气燃料电池作为本 过程中的电源,铜片的质量变化128g,则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气       L(假设空气中氧气体积含量 为20%)

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(6分)如图所示的实验装置,丙为用淀粉碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源,x、y为电源的两极。G为电流计,电极均为石墨电极。闭合K2、断开K1,一段时间后,A、B两极产生的气体体积之比为2:1,回答下列问题:

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(1)M溶液可能是        (填序号)。

A.KNO3溶液   B. Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液   D. NaCl溶液    E.CuSO4溶液

(2)C极的电极反应式为                    

(3)滤纸丙的m端发生的现象为                            

 

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电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。

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请回答以下问题:

⑴(8分)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则

①电解池中X极上的电极反应式是                                     

在X极附近观察到的现象是                                           

②Y电极上的电极反应式是                                            

检验该电极反应产物的方法是                                          

⑵(6分)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则          

①X电极的材料是                   ,电极反应式是                   

②Y电极的材料是                   ,电极反应式是                    

(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

 

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有甲、乙、丙、丁四种金属,把甲、丙浸入稀硫酸中,用导线连接时丙为负极;把乙、丁分别浸入稀硫酸中,丁产生气泡的速率更大;把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中,甲上有气泡冒出;把丙浸入丁的硝酸盐溶液中,丙的表面有丁析出。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是                              

 

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