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用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,电解过程中的实验数据如图所示.横坐标表示转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况).下列判断正确的是(  )
A、电解过程中,溶液的pH不断增大
B、当转移0.4mol e-时,电解生成的铜为6.4g
C、阳极电极反应式为2H2O+4e-=4H++O2
D、Q点对应的气体中,H2与O2的体积比为2:1
考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图2可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,发生2H2O
 通电 
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2H2↑+O2↑,P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气,以此来解答.
解答: 解:惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO4+2H2O
 通电 
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2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图2可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,发生2H2O
 通电 
.
 
2H2↑+O2↑,
A.惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO4+2H2O
 通电 
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2Cu+O2↑+2H2SO4,结合图2可知,通过0.2mol电子时电解硫酸铜,然后电解硫酸溶液,实质电解水,溶液PH在电解过程中是减小,故A错误;
B.电解过程中的阴极上,先发生Cu2++2e-═Cu,后发生2H++2e-═H2↑,a电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生,电解过程中的阳极,溶液中的氢氧根离子放电,4OH--4e-═H2O+O2↑,分析图象可知转移0.2mol电子阴极析出铜0.1mol,质量为6.4g,电子转移大于0.2mol是电解硫酸溶液,故B正确;
C.由上述分析可知,曲线0~P段表示O2的体积变化,曲线P~Q段表示H2和O2混合气体的体积变化,电解过程中的阳极上溶液中的氢氧根离子放电,2H2O-4e-=4H++O2↑,故C错误;
D.到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气,P点1.12L为O2,PQ段3.36L气体中,由电解水反应可知0.2mol电子通过时生成0.1mol H2、0.05mol O2,体积比为2:1,Q点收集到的气体中H2和O2体积比为1:1,故D错误;
故选B.
点评:本题考查电解原理,明确图象这电子转移与生成气体的关系及离子的放电顺序是解答本题的关键,熟悉电解原理即可解答,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂.工业上以铂为阳极,铅或石墨为阴极,电解NH4HSO4溶液得过硫酸铵【(NH42S2O8】溶液,其工艺流程如图1所示:

(1)将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离,精馏得过氧化氢的水溶液,剩余溶液再循环使用.
①写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式
 

②写出水解器中(NH42S2O8溶液的水解方程式
 

③铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因
 

④试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因
 

(2)在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾,析出过硫酸钾固体,过硫酸钾具有强氧化性,常被还原为硫酸钾,80℃以上易发生分解.
①将0.40mol过硫酸钾与0.20mol硫酸配制成1L溶液,在80℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液,测定溶液中各成分的浓度如图2所示(H+浓度未画出).图中物质X的化学式为
 


②已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液.此反应的离子反应方程式
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

用下列方法均可制得氧气:若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为(  )
(1)2KClO3═2KCl+3O2
(2)2BaO2+2H2O═2Ba(OH)2+O2
(3)2HgO═2Hg+O2
(4)2KMnO4═K2MnO4+MnO2+O2
A、3:2:1:4
B、1:1:1:1
C、2:1:2:2
D、1:2:1:1

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科目:高中化学 来源: 题型:

25℃时,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A、pH=11的溶液中:Na+、K+、MnO4-、CO32-
B、滴入酚酞显红色的溶液中:Na+、Al3+、AlO2-、NO3-
C、0.1mol/L NH4HCO3 溶液中:Na+、Al3+、NO3-、Cl-
D、0.1mol/L FeCl3溶液中:Fe2+、NH4+、SCN-、SO42-

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科目:高中化学 来源: 题型:

将物质的量浓度均为0.1mol?L-1的某弱酸HX溶液与NaX溶液等体积混合,下列说法错误的是(  )
A、若混合后溶液中c(Na+)>c(X-),说明HX的电离程度弱于X-的水解程度
B、若混合溶液呈酸性,则c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-
C、混合溶液中c(HX)+c(X-)=0.2 mol?L-1
D、混合溶液中c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:

某无色溶液,其中可能存在Na+、Ba2+、AlO2-、S2-、SO32-、SO42-.取该溶液进行有关实验,实验结果如图所示.

回答下列问题:
(1)沉淀甲的化学式为
 

(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为
 

(3)沉淀丙中一定含有
 
(填化学式,下同),可能含有
 

(4)综合上述信息,该溶液中肯定存在的离子有
 

(5)该溶液显性
 
(填酸性、碱性或中性),若要检验其酸碱性,下图操作正确的是
 


请用离子方程式表示显碱性的原因:
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列说法错误的是(  )
A、一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生可逆反应A(s)+B(g)?C(g)+D(g),当混合气体的密度不再改变时,说明已达到化学平衡状态
B、对于反应C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H>0,改变某一条件,若化学平衡常数增大,则反应速率也一定增大
C、室温下CH3COOH的Ka=1.7×10-5,NH3?H2O的Kb=1.7×10-5,CH3COOH溶液中的c (H+)与氨水中的c(OH-)相等
D、常温下向Mg(OH)2悬浊液中加入MgCl2浓溶液后,溶液中
c(Mg2+)c(OH-)
c(H+)
不变

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列事实不能用勒沙特列原理解释的是(  )
A、用排饱和氯化钠溶液的方法收集氯气
B、加催化剂,在一定条件下使N2和H2转化为NH3
C、加压有利于SO2与O2反应生成SO3
D、可用浓氨水和氢氧化钠固体来快速制取氨气

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A、FeCl3溶液中加入过量的锌粉:Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+
B、NH4Al(SO42中加入过量的NaOH溶液:Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
C、(CH3COO)2Ba中加入稀硫酸:Ba2++SO42-═BaSO4
D、用惰性电极电解Cu(NO32溶液:2Cu2++2H2O
 通电 
.
 
2Cu+O2↑+4H+

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