8.500mL KNO3和Cu(NO32的混合溶液中c(NO3-)=6.0mol/L,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況).下列說法正確的是( 。
A.原混合溶液中c(K+)為3mol/LB.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4 mol電子
C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5molD.電解后溶液上c(H+)為4 mol/L

分析 石墨作電極電解此溶液時(shí),陽極發(fā)生的反應(yīng)為:4OH-═2H2O+O2↑+4e-,陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,兩極均收集到11.2L(標(biāo)況)氣體,即均生成0.5mol的氣體,陽極生成0.5mol氧氣說明轉(zhuǎn)移了2mol電子,而陰極上生成的0.5molH2只得到了1mol電子,所以剩余1mol電子由銅離子獲得,且溶液中有0.5molCu2+,再根據(jù)溶液為電中性,遵循電荷守恒可得鉀離子物質(zhì)的量濃度,從該溶液中析出Cu、H2、O2,所以電解后加入一定量的Cu(OH)2可恢復(fù)為原溶液.

解答 解:石墨作電極電解此溶液時(shí),陽極發(fā)生的反應(yīng)為:4OH-═2H2O+O2↑+4e-
陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-═Cu,2H++2e-═H2↑,
兩極均收集到11.2L(標(biāo)況)氣體,即均生成0.5mol的氣體,陽極生成0.5mol氧氣說明轉(zhuǎn)移了2mol電子,而陰極上生成的0.5molH2只得到了1mol電子,所以剩余1mol電子由銅離子獲得,且溶液中有0.5molCu2+
A.c(Cu2+)=$\frac{0.5mol}{0.5L}$=1mol/L,由電荷守恒可得c(K+)=6mol•L-1-1mol/L×2=4mol/L,故A錯(cuò)誤;
B.由以上分析可知,述電解過程中共轉(zhuǎn)移2mole-,故B錯(cuò)誤;
C.由以上分析可知,溶液中有0.5molCu2+,Cu2++2e-═Cu,所以電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5mol,故C正確;
D.電解后,c(K+)=4mol/L,c(NO3-)=6mol•L-1,則由電荷守恒可得c(H+)=6mol•L-1-4mol/L=2mol/L,故D錯(cuò)誤;
故選C.

點(diǎn)評 本題考查電解池的工作原理以及溶液中的電荷守恒思想,明確離子的放電順序及發(fā)生的電極反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.一定溫度下,在恒容密閉容器中充入2molNO2與1molO2發(fā)生反應(yīng)如下:
4NO2(g)+O2(g)?2N2O5(g)
(1)已知平衡常數(shù)K350℃<K300℃,則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”); 常溫下,該反應(yīng)能逆向自發(fā)進(jìn)行,原因是逆反應(yīng)方向的△S>0.
(2)下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是BD.
A.?dāng)U大容器體積,平衡向逆反應(yīng)方向移動,混合氣體顏色變深
B.恒溫恒容下,再充入2molNO2和1molO2,再次達(dá)平衡時(shí)NO2轉(zhuǎn)化率增大
C.恒溫恒容下,當(dāng)容器內(nèi)的密度不再改變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D.若該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大,則一定是降低了溫度
(3)燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染產(chǎn)生霧霾的原因之一.消除汽車尾氣是減少城市空氣污染的熱點(diǎn)研究課題.
已知:①N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H═+180.5kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2 (g)△H═-283kJ•mol-1
則汽車尾氣中NO和CO在催化轉(zhuǎn)化器中相互反應(yīng)成無污染的氣體的熱化學(xué)方程式是2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g))△H=-746.5kJ•mol-1
在密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)時(shí),c(CO2)隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線,如圖所示.已知當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí),增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.若催化劑的表面積S1>S2,在上圖中畫出c(CO2)在T2、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線.
(4)氮的化合物種類較多,如NH3、NO、NO2、HNO3、硝酸鹽等.
①亞硝酸是一種弱酸,能證明亞硝酸是弱電解質(zhì)的是ADEF
A.常溫下,亞硝酸鈉溶液的pH>7
B.亞硝酸能和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)
C.用亞硝 酸 溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡很暗
D.0.1mol•L-1 HNO2溶液的pH═2.1
E.NaNO2和H3PO4反應(yīng),生成HNO2
F.常溫下,將pH=3的亞硝酸溶液稀釋10倍,pH<4
②根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,凡是能給出質(zhì)子的分子或離子都是酸,凡是能結(jié)合質(zhì)子的分子或離子都是堿.按照這個(gè)理論,下列微粒屬于兩性物質(zhì)的是acd
a.H2O    b.NO2-   c.H2NCH2COOH    d.H2PO4-    e.H2S
③與氮同主族的磷元素形成的Na2HPO4溶液顯堿性,若向該溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是3Ca2++2HPO42-═Ca3(PO42↓+2H+(用離子方程式表示).
(5)X、Y、Z、W分別是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四種強(qiáng)電解質(zhì)中的一種.下表是常溫下濃度均為0.01mol•L-1的X、Y、Z、W溶液的pH.
0.01mol•L-1 的溶液XYZW
pH1228.54.5
將X、Y、Z各1mol•L-1同時(shí)溶于水中制得混合溶液,則混合溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+)>c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

19.小明很喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)課,今天要學(xué)習(xí)“探究鐵及其化合物的氧化性或還原性”.
(1)實(shí)驗(yàn)前小明預(yù)測說:Fe2+肯定既有還原性又有氧化性.你認(rèn)為他預(yù)測的依據(jù)是:因?yàn)镕e2+中鐵元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài),可以升高也可以降低.
(2)小明欲用實(shí)驗(yàn)證明他的預(yù)測.實(shí)驗(yàn)室提供了下列試劑:3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、0.1mol•L-1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.
①若小明計(jì)劃在0.1mol•L-1FeCl2溶液滴入新制氯水,探究Fe2+的還原性,你預(yù)計(jì)可能發(fā)生的反應(yīng)和現(xiàn)象是:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+(寫離子方程式)、溶液由淺綠色變棕黃(黃) 色.
②實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象不太明顯,老師分析可能是產(chǎn)物的含量太低,建議可以通過檢驗(yàn)Fe2+被氧化的產(chǎn)物Fe3+的存在以獲取證據(jù).你認(rèn)為可選KSCN溶液滴入小明所得的混合液中,并通過溶液出現(xiàn)溶液呈血紅色的現(xiàn)象,證明小明的觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)方案都是正確的.
③對于證明Fe2+具有氧化性,小明認(rèn)為金屬單質(zhì)都具有還原性,并分別將銅片、鋅粒投入FeCl2溶液中,結(jié)果銅片沒變化,鋅粒逐漸變。纱苏f明三種金屬的還原性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)椋篫n Fe Cu (或Zn>Fe>Cu).
(3)小明分析H2O2中氧元素顯-1價(jià)(中間價(jià)),并提出疑問:H2O2與FeCl2的反應(yīng)時(shí),F(xiàn)e2+還作氧化劑嗎?
①請你為小明梳理相關(guān)問題:若Fe2+在反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性應(yīng)轉(zhuǎn)化成Fe(填微粒符號,下同),若Fe2+在反應(yīng)中表現(xiàn)出還原性應(yīng)轉(zhuǎn)化成Fe3+
②實(shí)際上Fe2+的還原性較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室的FeCl2溶液常因氧化而變質(zhì).除雜的方法是:加入過量鐵粉,過濾,相關(guān)反應(yīng)的離子方程式:2Fe3++Fe=3Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.A是一種重要的食用香料,存在于玉米、葡萄等多種食品中.主要用于配制奶油、乳品、酸奶等香精,也可用于有機(jī)合成.以A為原料制備陰離子樹脂M和新型聚酯材料N等的合成路線如圖:

已知:
Ⅰ.$→_{△}^{HIO_{4}}$RCHO+OHCR′
Ⅱ.R-CH═CHOH不穩(wěn)定,很快轉(zhuǎn)化為R-CH2-CHO
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH(OH)CH(OH)CH3
(2)反應(yīng)I為加成反應(yīng),A中發(fā)生該反應(yīng)的官能團(tuán)的名稱為:羰基
(3)D與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是:CH3CHO+2Ag(NH3)OH$\stackrel{△}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(4)下列關(guān)于E的說法正確的是acd
a.能溶于水    b.能與H2發(fā)生還原反應(yīng)
c.能發(fā)生氧化反應(yīng)    d.能發(fā)生消去反應(yīng)
(5)H→M的化學(xué)方程式是:nCH3COCH=CH2$\stackrel{一定條件}{→}$
(6)F的結(jié)構(gòu)簡式為:
(7)A的屬于酯類的同分異構(gòu)體有4種,其中只含一個(gè)甲基的同分異構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式是:HCOOCH2CH2CH3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.科研、生產(chǎn)和生活中的下列做法,利用了氧化還原反應(yīng)的是( 。
A.用乙醚從黃花蒿中提取青蒿素
B.用氯化鐵溶液腐蝕銅制印刷電路板
C.在空氣凈化器中裝入活性炭層
D.服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時(shí)用小蘇打解毒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.肉桂醛F (  )在自然界存在于桂油中,是一種常用的植物調(diào)味油,工業(yè)上主要是按如圖路線合成的:
已知:兩個(gè)醛分子在NaOH溶液作用下可以發(fā)生反應(yīng),生成一種羥基醛:

請回答:
(1)D的結(jié)構(gòu)簡式為;檢驗(yàn)其中官能團(tuán)的試劑為銀氨溶液或新制氫氧化銅.
(2)反應(yīng)①~⑥中屬于加成反應(yīng)的是①⑤(填序號).
(3)寫出有關(guān)反應(yīng)③的化學(xué)方程式:
(4)在實(shí)驗(yàn)室里鑒定()分子中的氯元素時(shí),是將其中的氯元素轉(zhuǎn)化為AgCl白色沉淀來進(jìn)行的,其正確的操作步驟是BCDA(請按實(shí)驗(yàn)步驟操作的先后次序填寫序號).
A.滴加AgNO3溶液    B.加NaOH溶液     C.加熱      D.用稀硝酸酸化
(5)下列關(guān)于E的說法正確的是ab(填字母).
a.能與銀氨溶液反應(yīng)                  b.能與金屬鈉反應(yīng)
c.1mol E最多能和3mol氫氣反應(yīng)        d.可以發(fā)生水解
(6)E的同分異構(gòu)體有多種,其中之一甲符合條件:①苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,②屬于酯類,可由H和芳香酸G制得,現(xiàn)測得H分子的紅外光譜和核磁共振氫譜如下圖:(已知H的相對分子量為32)則甲的結(jié)構(gòu)簡式為

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列說法中,正確的是( 。
①鍍層破損后,白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易被腐蝕;
②鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3•nH2O;
③鋅和鐵構(gòu)成原電池時(shí),鐵作負(fù)極;
④鉛蓄電池中鉛作負(fù)極,PbO2作正極,兩極浸到H2SO4中.
A.只有②④B.只有①③C.①②③D.①②③④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍(lán)色,繼續(xù)加入乙醇,析出深藍(lán)色的晶體[Cu(NH34]SO4•H2O.
(1)Cu2+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9;[Cu(NH34]SO4•H2O中,與Cu2+形成配位鍵的原子是N(填元素符號).
(2)乙醇分子中O原子軌道雜化類型為sp3.與NH3互為等電子體的一種陽離子為H3O+(填化學(xué)式).
(3)N、O、S第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>S.
(4)某含有結(jié)晶水的銅的氯化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學(xué)式是CuCl2•2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.工業(yè)上用洗凈的廢銅屑作原料來制備硝酸銅,為節(jié)約原料和防止環(huán)境污染,宜采用的方法是( 。
A.Cu+HNO3(。鶦u(NO32
B.Cu+HNO3(濃)→Cu(NO32
C.Cu$→_{加熱}^{濃硫酸}$CuSO4$\stackrel{HNO_{3}}{→}$Cu(NO32
D.Cu$→_{加熱}^{空氣}$CuO$\stackrel{HNO_{3}}{→}$Cu(NO32

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同步練習(xí)冊答案