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A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示: 阳离子 Na+、K+...

A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:

阳离子

Na、K、Cu2+

阴离子

SO42-、OH

在下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。

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接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题:

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(1)M为电源的_____极(填“正”或“负”),电极b上发生的电极反应为__________________________。

(2)电极e上生成的气体在标准状态下的体积为________。

(3)写出乙烧杯中的电解池反应_______________________。

(4)若电解过程中,乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出,此时电解能继续进行,原因是___________________________________。

(5)若经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了16 g,要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,正确的操作是_____________________________________。

 

(每空2分共12分) (1)负 4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)5.6 L (3)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 (4)因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应变为电解水的反应。 (5)向丙烧杯中加入4.5 g水 【解析】 试题分析: (1)接通电源,经过一段时间后,测得乙中C电极的质量增加了16克,说明C为阴极连接电源的负极。所以M为负极。B为阳极,电解时,甲装置中溶液的pH增大,说明溶液是碱,电解过程中电解水,碱的浓度增大,溶液的碱性增强,所以为氢氧化钾或氢氧化钠。电解时,b为阳极,是溶液中的氢氧根离子放电,电极反应为 4OH--4e-===2H2O+O2↑。乙装置中pH减小,说明阳极上是氢离子放电,溶液中含有的阴离子是含氧酸根离子,阴极上析出金属,所以含有铜离子,该电解质溶液为硫酸铜溶液。丙为硫酸钾或硫酸钠溶液。(2)丙为硫酸盐溶液,e为负极,是溶液中的氢离子反应生成氢气,根据前面c电极上增加了16克金属,即产生了16/64=0.25摩尔铜,转移0.5摩尔电子,则说明析出0.25摩尔氢气,标准状况下体积为5.6 L。 (3)乙中为硫酸铜溶液,电解硫酸铜产生铜和氧气和硫酸,电解方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。(4)电解硫酸铜,当溶液中的铜离子全部析出,CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应变为电解水的反应,所以电解还能继续进行。(5)电解一段时间后,即电路中转移0.5摩尔电子,丙烧杯中电解了0.25摩尔水,所以要恢复需要向丙烧杯中加入0.25 ×18=4.5 g水。 考点: 电解原理,常见离子的检验方法  
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考点分析:
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某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:

H2A满分5 manfen5.comH+HA HA满分5 manfen5.comH+A2-

已知相同浓度时的电离度α(H2A)>α(HA)(α表示弱电解质的电离程度),设有下列四种溶液:

A.0.01 mol·L-1的H2A溶液

B.0.01 mol·L-1的NaHA溶液

C.0.02 mol·L-1的HCl与0.04 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液

D.0.02 mol·L-1的NaOH与0.02 mol·L-1的NaHA溶液等体积混合液

据此,填写下列空白(填代号):

(1)c(H)最大的是________,最小的是________。

(2)c(H2A)最大的是________,最小的是________

(3)c(A2-)最大的是________,最小的是________

 

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在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应:m A(g+n B(g满分5 manfen5.comp C(g)+q D(g)。

1)若开始时加入A物质m mol,B物质n mol,则达到平衡时 A、B的转化率____________.(填“相等”或“不等”)

(2)相同的压强下,充入一定量的A、B后,在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图3所示。则T1(填“>”、“<”或“=”)    T2,该反应的正反应的△H(填“>”、“<”或“=”)    0。

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(3)一定条件下,从正反应开始达到化学平衡过程中,混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图4所示,测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。

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①若在恒温恒容的条件下,向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol,则体系中气体的平均相对分子质量(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)______ 

②若恒温恒压的条件下,向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol,则体系中气体的密度(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)       

(4)若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示:

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可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了条件,试判断t2时改变的条件是     

 

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Ⅰ.图甲是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q1、Q2的代数式表示:                           

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Ⅱ.(1根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2表面与水发生下列反应,

已知:N2(g+3H2(g满分5 manfen5.com2NH3(g)   ΔH=-92.4 kJ·mol-1,

2H2(g+O2(g====2H2O(l)   ΔH=-571.6 kJ·mol-1,

2N2(g+6H2O(l满分5 manfen5.com4NH3(g+3O2(g)   ΔH=      ;

(2在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下

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第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”,判断依据是______________________________________。

1  mol NH4+ (aq全部氧化成NO3-(aq的热化学方程式是__          ________。

 

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如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味的气体放出,符合这一情况的是

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a极板

b极板

X电极

Z

A

石墨

负极

CuCl2

B

石墨

石墨

负极

NaOH

C

正极

AgNO3

D

石墨

负极

CuSO4

 

 

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25℃时;用石墨电极电解2.0 L 2.5 mol/L CuSO4溶液(假设溶液的体积在电解前后不发生变化。5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。下列说法中正确的是

A.有Cu生成的一极是阴极,发生氧化反应

B.反应中转移电子的物质的量为0.4 mol

C.在另一极得到O2的体积(标准状况是1.12 L

D.此时溶液的pH为2

 

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