综合运用
8.下列4种装置工作一段时间后,测得导线上均通过了0.002 mol 电子,此时溶液的pH值由大到小的排列顺序为(不考虑盐的水解和溶液体积变化)①盛100 mL CuSO4 ②盛200 mL 0.01 molL-1 H2SO4 ③盛200 mL ZnCl2 ④盛200 mL NaCl饱和溶液( )
A.④②③① B.④③①② C.④③②① D.④①③②
解析:4个装置中①是电解CuSO4,生成H2SO4转移0.002 mol 电子,生成c(H+)=0.002/0.1=0.02 molL-1,②装置为原电池,在Cu板上有H2放出,2H++2e-====H2转移0.002 mol 电子,则消耗0.002 mol H+,溶液中剩余(H+)==0.01molL-1,③装置实际上是一个电镀池,pH不变,④装置为电解NaCl饱和溶液,生成NaOH,pH最大,所以正确的顺序为④③②①。
答案:C
9.将质量分数为0.052 (5.2 %)的NaOH溶液1 L(密度为1.06 gcm-3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010 (1.0%)时停止电解,则此时溶液中应符合的关系是( )
NaOH的质量分数 | 阳极析出物的质量/g | 阴极析出物的质量/g | |
A | 0.062(6.2%) | 19 | 152 |
B | 0.062(6.2%) | 152 | 19 |
C | 0.042(4.2%) | 1.2 | 9.4 |
D | 0.042(4.2%) | 9.4 | 1.2 |
答案:B
10.下列事实能用电化学理论解释的是( )
A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B.铝片不用特殊方法保存
C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量浓H2SO4溶液后速率加快
D.镀锌铁不如镀锡铁耐用
解析:A选项是通过构成ZnFe原电池,在船壳上加Zn块构成原电池负极,从而保护船体不被腐蚀。
答案:A
11.以铁为阳极、以铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀,此时共消耗的水的物质的量为( )
A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5 mol
解析:电极反应式为
阳极:Fe-2e-====Fe2+
阴极:2H++2e-====H2
沉淀反应为Fe2++2OH-====Fe(OH)2
4 Fe(OH)2+2H2O+O2====4Fe(OH)3
整个过程的总反应方程式可写作:
4 Fe+10H2O+O24Fe(OH)3+4H2
故得到2 mol Fe(OH)3沉淀,共消耗水5 mol。
答案:D
12.将一直流电源的正、负极,用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是( )
A | B | C | D | |
阳极 | 蓝 | 白 | 红 | 蓝 |
阴极 | 白 | 蓝 | 蓝 | 蓝 |
答案:D
13.含的工业酸性废水会造成铬污染,排放前要进行如下处理:(Ⅰ)往工业废水中加入适量的NaCl搅拌均匀;(Ⅱ)以Fe做两电极进行电解,从而使溶液的pH不断升高,废水由酸性转化为碱性,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生:(Ⅲ)过滤回收沉淀,废水达到排放标准。
(1)在电解过程中,溶液pH不断升高的原因可能是( )
①电解时废水的体积不断减小 ②电解时H+在阴极被还原 ③作为阳极的Fe不断溶解 ④转化为Cr3+时消耗了H+ ⑤NaCl在电解时转化成了NaOH
A.⑤ B.②④ C.②③④ D.①②③④
(2)两极发生反应的电极反应式为
(3)写出变成Cr3+的离子方程式__________________________________。
(4)______________(填能或不能)改用石墨电极进行电解。
解析:依题给信息看:用电解法处理含铬废水使最终变为Cr(OH)3沉淀而除去。铁作阳极,铁溶解变成Fe2+:Fe-2e-====Fe2+,阴极阳离子放电,只能是H+被还原:2H++2e-H2,铁被氧化成Fe2+进入溶液后,最终为什么会变成Fe(OH)3呢?显然是发生了如下反应:+6Fe2++14 H+====2Cr3++6Fe3++7H2O,Fe3++3OH-====Fe(OH)3,与此同时:Cr3+3OH-====Cr(OH)3题给信息加入NaCl,显然是为了增强溶液导电性而采取的一项措施。因此,溶液c(H+)减小,pH升高的原因是②④。当用石墨作电极时阳极产生Cl2,得不到Fe2+,缺少还原剂,不能使Cr3+Cr(OH)3而除去,故不能用石墨作电极。
答案:(1)B
(2)Fe-2e-====Fe2+ 2H++2e-====H2
(3)+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe2++7H2O
(4)不能
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