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將1L一定濃度的CuSO4溶液，用a、b兩個石墨電極電解，當a極上產(chǎn)生22.4L（標準狀況）氣體時，b極上有金屬析出。然后將a、b極電源反接，繼續(xù)通直流電，當b極上又產(chǎn)生22.4L（標準狀況）氣體時，溶液質量共減少227g，求：

（1）a極上產(chǎn)生22.4L（標準狀況）氣體時，b極增加的質量；

（2）求原溶液的物質的量濃度。

 

答案：
解析：

當用惰性電極電解CuSO4溶液時，其總反應式為2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，陰極（b）反應：2Cu2++4e-=2Cu，陽極（a）反應：4OH--4e-=2H2O+O2↑。當反接電源時，電解池的陰極、陽極發(fā)生相應的變化，且原先附著在石墨上的Cu此時成了陽極，參加電極反應。當電源反接后，b極又產(chǎn)生1mol O2，則溶液質量減少2´64´2+32´2=320>227故反應后CuSO4中Cu2+已放電完畢，a極上亦有H+放電。設電解CuSO4 xmol，電解水ymol。

2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

    x              x   

2H2O2H2↑+O2↑

    y       y   

則    x+y=2  ①

80x+18y=67  ②

聯(lián)立①、②得x=0.5mol

n(Cu2+)=2mol+0.5mol=2.5mol

 


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2012?天津模擬）甲醇是一種可再生能源，用途廣泛，一種由甲醇、氧氣以及強堿溶液制成的新型手機電池，容量達氫鎳電池或鋰電池的10倍．回答下列有關問題：
（1）工業(yè)上有一種生產(chǎn)甲醇的反應：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
在某溫度下，容積均為1L的A、B兩個容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫恒容，經(jīng)10秒鐘后達到平衡，達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下表：
容器 A B
反應物投入量 1mol CO2（g）和3mol H2（g） 1mol CH3OH（g）和1mol H2O（g）
CH3OH（g）濃度（mol?L-1） c1 c2
反應能量變化 放出29.4kJ 吸收akJ
①從反應開始至達到平衡時，A中用CO2來表示的平均反應速率為
0.06mol/（L?S）
0.06mol/（L?S）
．
②該溫度下，反應CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g） 的化學平衡常數(shù)的值為
0.12
0.12
．
③a=
19.6
19.6
．
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是
BC
BC
．
A．升高溫度        B．充入氫氣
C．將水蒸氣從體系中分離    D．用更有效的催化劑
（2）某同學設計了一個甲醇燃料電池，并用該電池電解200mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，其裝置如圖1：

①寫出甲中通入甲醇一極的電極反應式
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
．
②圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示乙中兩極所得氣體的體積隨時間變化的關系（氣體體積已換算成標準狀況下的體積），寫出電解開始時鐵極上的電極反應式
Cu2++2e-=Cu
Cu2++2e-=Cu
；
t1后石墨電極上的電極反應式
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
；計算在t2時所得溶液的pH為（忽略電解前后溶液體積的變化）
1
1
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?太原二模）已知A～N分別代表一種物質，它們之間的轉化關系如圖所示（部分反應的反應條件和生成物已略去）．A、B、C分別是由短周期元素組成的單質，A是金屬，D是無色液體．F是一種離子化含物，其陰陽離子的個數(shù)比為1：3，且能與水反應得到兩種堿．反應①是實驗室檢驗某離子的方法，反應②是工業(yè)、生產(chǎn)N的重要反應．請回答下列問題：
（1）B元素在元素周期表中的位置是
第二周期第ⅥA族
第二周期第ⅥA族
，F(xiàn)的電子式是
．
（2）寫出反應①的離子方程式：
NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O
NH4++OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O

（3）Cu與足量的N的濃溶液反應得到的產(chǎn)物主要是M不是L，其原因是
NO+2HNO3（濃）═3NO2+H2O
NO+2HNO3（濃）═3NO2+H2O

（請用上圖所示關系中反應的化學方程式回答）．
（4）選擇性催化還原（SCR）是在有催化劑的條件下將M轉變?yōu)闊o毒的物質，這是目前國外進行尾氣治理遍采用的一種方法．亞鉻酸銅（Adkin償化劑）是極好的M催化還原的催化劑，是銅和鉻的復合氧化物，成分不固定，如：aCuO?bCr2O3等，統(tǒng)稱為亞鉻酸銅．
CuNH4（OH）CrO4在295℃分解生成復合的氧化物（催化劑）、氮氣及水，寫出該反應的化學方程式：
2CuNH4（OH）CrO4
  △  
.
 
2CuO．Cr2O3+N2↑+5H2O
2CuNH4（OH）CrO4
  △  
.
 
2CuO．Cr2O3+N2↑+5H2O
．
（5）已知一定溫度（＞100℃）下，反應②的平衡常數(shù)為1．將0.8mol K和1.1mol B放入容積為1L的封閉容器中，發(fā)生反應②，一段時間后L的濃度為0.4mol/L，此時反應v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）． 當反應到達平衡后，保持溫度不變，再加入一定物質的量的B，重新達到平衡，則L的平衡濃度
增大
增大
（填“增大”、“不變”或“減小”），B的轉化率
降低
降低
．（填“升高”、“不變”或“降低”），L的體積分數(shù)
無法確定
無法確定
（填“增大”、“不變”、“減小”或“無法確定”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

已知B是一種由三種短周期（各位于不同周期）元素組成的正鹽，該鹽在常用鋅錳干電池中做電解質；Y在常溫下為液態(tài)，E的相對分子質量比D大16，它們存在如下轉化關系（反應條件及部分產(chǎn)物已略去）：精英家教網(wǎng)
請回答下列問題：
（1）B的化學式為
 
；F與Cu反應的離子方程式為_
 
；
（2）C可與過量的Cl2 反應生成HCl和物質A，A可發(fā)生水解反應生成NH3和HClO，則C與過量Cl2反應的化學方程式為
 
，反應中的還原劑為
 
；精英家教網(wǎng)
（3）D氣體和CO都是汽車尾氣的主要成分，降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉化器，發(fā)生如下反應：
2D（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）；△H＜0．若在一定溫度下，將1.4mol D、1.2mol CO充入1L固定容積的容器中，反應過程中各物質的濃度變化如圖所示．
①該反應的化學平衡常數(shù)為 K=
 
；
②若保持溫度不變，20min 時再向容器中充入CO、N2各0.8mol，平衡將
 
 移動（填“向左”、“向右”或“不”）
③20min時，若改變反應條件，導致CO濃度發(fā)生如圖所示的變化，則改變的條件可能是
 
（填序號）；
a．縮小容器體積   b．增加CO2 的量    c．升高溫度   d．加入催化劑．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

Fe、Cu、Al是常見的金屬元素，按要求回答下列問題：
（1）向氯化銅溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉混合物，充分反應后，下列情況可能出現(xiàn)的是______（填編號）
a．溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+，不溶物為Cu
b．溶液中有Fe2+、Al3+，不溶物為Cu、Fe
c．溶液中有Fe3+、Al3+，不溶物為Cu
d．溶液中有Fe2+，不溶物為Cu、Al
（2）將一定質量的鐵、鋁、銅合金，加入1L 一定物質的量濃度的硝酸中，完全溶解，測得溶液中（忽略溶液體積的變化） c（H+）=0.5mol/L，c（Cu2+）=0.3mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L，c（NO3-）=2mol/L，則混合物中鐵的質量為______．
（3）在硫酸銅溶液中加入碘化鉀溶液，有白色沉淀生成，溶液的顏色則由藍色變?yōu)樯铧S色，經(jīng)分析證明白色沉淀是碘化亞銅，該反應的離子方程式為______．
（4）Li-Al/FeS是一種可充電電池，電池中用含Li+導電固體作為電解質，在工作過程中Li+的物質的量保持不變，其正極的電極反應式為：2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe，則電池的負極反應式為______．充電時，陽極發(fā)生反應的物質是______．用該電池作電源，組成如圖所示裝置（a、b、c、d均為石墨電極）．電解后向甲中加入適量的______（填物質化學式），可以使溶液恢復到原來狀態(tài)，當500mL乙溶液的pH為13時，在b極上生成物質的質量為______．

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科目：高中化學 來源：山東省模擬題 題型：填空題

Fe、Cu、Al是常見的金屬元素，按要求回答下列問題：
（1）向氯化銅溶液中加入一定量的鐵粉和鋁粉混合物，充分 反應后，下列情況可能出現(xiàn)的是________(填編號)
a．溶液中有Cu2+ 、Fe2+ 、Al3+ ，不溶物為Cu
b．溶液中有Fe2+ 、Al3+ ，不溶物為Cu、Fe
c．溶液中有Fe3+ 、Al3+ ，不溶物為Cu
d．溶液中有Fe2+ ，不溶物為Cu、Al
（2）將一定質量的鐵、鋁、銅合金，加入1L 一定物質的量濃度的硝酸中，完全溶解，測得溶液 中(忽略溶液體積的變化) c（H+）=0.5mol/L， c（Cu2+）=0.3mol/L，c（Al3+）=0.2mol/L，c（NO3-）=2mol/L，則混合物中鐵的質量為_________。
（3）在硫酸銅溶液中加入碘化鉀溶液，有白色沉淀生成，溶液的顏色則由藍色變?yōu)樯铧S色，經(jīng)分析證明白色沉淀是碘化亞銅，該反應的離子方程式為_________。
（4）Li－Al/FeS是一種可充電電池，電池中用含Li＋導電固體作為電解質，在工作過程中Li+的物質的量保持不變,其正極的電極反應式為:2Li++FeS+2e－＝Li2S+Fe，則電池的負極反應式為__________。充電時，陽極發(fā)生反應的物質是________。用該電池作電源，組成如圖所示裝置(a、b、c、d均為石墨電極)。
電解后向甲中加入適量的________(填物質化學式)，可以使溶液恢復到原來狀態(tài)，當500mL乙溶液的pH為13時，在b極上生成物質的質量為_________。 

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