如图:以一铜锌合金为阳极,一纯铜为阴极(起始时两电极质量相等),进行电解,电解液为硫酸铜溶液,当外电路有1.806×1023个电子转移时,阴极比阳极重19.25g,求铜锌合金中铜的质量分数。
(已知:电极反应式为 阳极: Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+
阴极:Cu2+ +2e-="Cu " )
斯坦福大学B.M.Trost教授提出了绿色化学的核心概念——原子经济性。我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性,其计算公式为:
下面是新型自来水消毒剂ClO2的三种制备方法,请填空:
(1)氯酸钠和盐酸法:本方法的方程式为: 2NaClO3+4HCl= 2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,此方法的原子利用率为 %(保留一位小数,下同)。
(2)电解亚氯酸钠法:本方法是用惰性电极电解亚氯酸钠溶液,原子利用率为62.2%,其阳极电极反应式为:ClO2-—e-=ClO2,阴极电极反应式为: 。
(3)联合工艺法:本方法的反应原理由三步组成:
①电解氯化钠溶液NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ ②氢气和氯气合成氯化氢
③生成二氧化氯2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
此方法的原子利用率最大为 %。
在25℃时,用铂电极电解一定量的Na2SO4饱和溶液,一段时间后,阳极析出amol气体,同时溶液中析出bg Na2SO4·10H2O,如果在这一过程中温度不变,则此时Na2SO4溶液中溶质的质量分数为( )
A.(71/161)×100℅ | B.〔71b/161(18a+b)〕×100℅ |
C.〔b/(18a+b)〕×100℅ | D.〔71b/161(36a+b)〕×100℅ |
用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,若要恢复到电解前的浓度和pH,须向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2 。下列说法不正确的是
A.此电解过程中阳极产生的气体为O2 |
B.此电解过程中转移电子的物质的量为0.4mol |
C.此电解过程中与电源负极相连的电极共放出气体约为2.24L |
D.若要恢复到电解前的浓度和pH,还可加入0.1molCuCO3和0.1molH2O |
关于电解NaCI水溶液,下列叙述正确的是
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 |
B.若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液,溶液呈棕色 |
C.若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液,溶液呈无色 |
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后落液呈中性 |
下列有关原电池和电解池的叙述中正确的是
A.钢铁腐蚀时,铁有时候作负极有时候作正极 |
B.将铜片锌片用导线连接插入稀硫酸中,铜是阳极,铜片上有氢气产生 |
C.用惰性电极电解氯化铜溶液时氯气在阳极产生 |
D.电解氯化钠溶液时电子从负极经过溶液流向正极 |
将两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略)。
(1)写出电极反应式阳极: ,
阴极: 。
(2)电极上应析出银的质量是 。
(3)欲使该溶液复原应加入 。
下图为直流电源,为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,为电镀槽.接通电路后发现上的c点显红色.为实现铁上镀铜,接通后,使c、d两点短路.下列叙述正确的是( )
A.a为直流电源的负极 | B.c极发生的反应为2H++2e-=H2↑ |
C.f电极为铜板 | D.e极发生还原反应 |
(1) 电池反应通常是放热反应,下列反应在理论上可设计成原电池的化学反应是
(填序号)。此类反应具备的条件是① 反应,② 反应。
A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g):△H>0 |
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l)△H>0 |
C.CaC2(s)+2 H2O(l)==Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0 |
D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l):△H<0 |
(2) 以KOH溶液为电解质溶液,依据(I)所选反应设计一个电池。其负极反应为: 。
(3) 电解原理在化学工业中有广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连,其中a为电解液,X和Y是两块电极扳,则
①若X和Y均为惰性电极,a为饱和食盐水,则电解时检验Y电极反应产物的方法是 。
②若X、Y分别为石墨和铁,a仍为饱和的NaCI溶液,则电解过程中生成的白色固体露置在空气中,可观察到的现象是 。
③若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,发生的总反应化学方程式为 。通电一段时间后,向所得溶液中加入0.05 mol Cu(OH)2,恰好恢复电解前的浓度和PH,则电解过程中电子转移的物质的量为____________mol.
(4)利用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽的阳极反应式为 ,通过阴离子交换膜的离子数 (填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数;
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为 ;
③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为 。
某课外活动小组设计了如图所示的装置,调节滑动变阻器,控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时,打开止水夹a,关闭止水夹b)。由于粗心,实验并未达到预期目的,但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水的通过)。请帮助他们分析并回答下列问题:
(1)写出B装置中的电极反应:
阴极:____________ 阳极:____________
(2)回答观察到A装置中的现象:
①_________ ;
②烧瓶中液面上升到高于左侧尖嘴一定程度后又逐渐下落至与尖嘴相平;
③________ 。
(3)当观察到A装置中的现象后,他们关闭止水夹a,打开止水夹b。再观察C装置,若无现象,说明理由,若有现象,请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式):
(4)若想达到电解NaCl溶液的目的,应如何改进装置,请提出你的意见。
_______________________________________________________________________。
电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法.图3是电解污水的实验装置示意图,实验用污水中主要含有可被吸附的悬浮物(不导电)。下列有关推断明显不合理的是( )
A.阴极的电极反应式为: |
B.通电过程中烧杯内产生可以吸附悬浮物的Fe(OH) |
C.通电过程中会产生气泡,把悬浮物带到水面形成浮渣弃去 |
D.如果实验用污水导电性不良,可加入少量Na2SO4 固体以增强导电性 |
以石墨作阴极,铜作阳极电解饱和NaCl溶液,电解开始约30s,阳极附近略显白色浑浊,然后开始出现橙黄色浑浊,进而生成较多的橙黄色沉淀。下列说法正确的是
A.阳极:Cu – 2e- = Cu2+ | B.水被电解后析出白色浑浊物NaCl |
C.橙黄色浑浊是CuCl | D.橙黄色沉淀可以用氨水溶解 |
(6分)试回答下列问题(温度均为25℃时):
(1)将0. 2mol / L HB溶液与0.1 mol / LMOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH=4,则混合溶液中由水电离出的c(H+)__ __0. 2 mol / L HB溶液中由水电离出的c(H+)。(填“>”、“<”或“="”" )
(2)pH=13的Ba(OH)2溶液a L与pH=3的HCl溶液b L混合。若所得混合溶液呈中性,
则a∶b= ;
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O则阴极反应式为________________________________。
500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)=6.0 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是
A.原混合溶液中c(K+)为4 mol·L-1 |
B.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol |
C.电解后溶液中c(H+)为2 mol·L-1 |
D.向电解后溶液中加入一定量的Cu(OH)2可恢复为原溶液 |