将一定质量的饱和氯化钠溶液通电一段时间后,质量叙述正确的是( )
(反应原理为:2NaCl+2H$_2$O$\xlongequal[]{通电}$2NaOH+H$_2$↑+Cl$_2$↑)
分析:
A、根据溶液的pH与酸碱性的关系解答;
B、根据化学反应前后元素的质量不变解答;
C、根据化学反应前后元素的质量不变解答;
D、根据溶质质量变小,氯化钠溶液的溶质质量分数减少解答.
解答:
解:
A、将一定质量的饱和氯化钠溶液通电一段时间后,反应原理为:2NaCl+2H$_2$O$\frac {通电 .}{}$2NaOH+H$_2$↑+Cl$_2$↑),碱性增强,溶液的pH逐渐增大;故错误;
B、化学反应前后元素的质量不变,溶液中钠元素的质量不变,故错误;
C、化学反应前后元素的质量不变,溶液中氧元素的质量分数增大,故错误;
D、根据溶质质量变小,氯化钠溶液的溶质质量分数减少,故正确.
答案:D
点评:
此题是对溶液稀释时溶液的变化的考查,解题时只要对溶液内部溶质不变溶剂变多的事实进行分析即可.
电解饱和食盐水,不能直接得到的物质是( )
分析:
电极氯化钠溶液溶液中氢离子在阴极放电析出氢气,氢离子浓度减小,破坏了水的电离平衡,溶液中氢氧根离子浓度增大,生成溶液中的氢氧化钠,氯离子在阳极放电析出氯气.
解答:
解:惰性电极电解氯化钠溶液,阳极电极反应为:2Cl_-2e_=Cl$_2$↑;阴极电极反应为:2H_+2e_=H$_2$↑,水的电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,所以电解过程中生成氯气、氢气、氢氧化钠,氢气和氯气反应需要光照或加热才能反应;
故选D.
点评:
本题考查了电解原理的应用,主要是电解氯化钠溶液的产物判断,熟练掌握电解原理,溶液中的离子放电顺序是解题关键.
电解饱和食盐水时,氢气和氢氧化钠均产生于( )
分析:
电极氯化钠溶液溶液中氢离子在阴极放电析出氢气,氢离子浓度减小,破坏了水的电离平衡,溶液中氢氧根离子浓度增大,生成溶液中的氢氧化钠,氯离子在阳极放电析出氯气.
解答:
解:惰性电极电解氯化钠溶液,阳极电极反应为:2Cl_-2e_=Cl$_2$↑;阴极电极反应为:2H_+2e_=H$_2$↑,水的电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,生成溶液中的氢氧化钠,即电解饱和食盐水时,氢气和氢氧化钠均产生于阴极.
故选C.
点评:
本题考查了电解原理的应用,主要是电解氯化钠溶液的产物判断,熟练掌握电解原理、溶液中的离子放电顺序是解题关键.
用惰性电极电解饱和食盐水,如果阴极附近产生了8g的气体,则阳极产生的气体在标准状况下的体积是( )
分析:
电解饱和食盐水时,阳极上电极反应式为2Cl_-2e_=Cl$_2$↑、阴极上电极反应式为2H_+2e_=H$_2$↑,如果阴极附近产生8g气体,即产生8g氢气,n(H$_2$)=$\frac {8g}{2g/mol}$=4mol,根据转移电子相等计算生成n(Cl$_2$),再根据V=nV_m计算生成氯气体积.
解答:
解:电解饱和食盐水时,阳极上电极反应式为2Cl_-2e_=Cl$_2$↑、阴极上电极反应式为2H_+2e_=H$_2$↑,如果阴极附近产生8g气体,即产生8g氢气,n(H$_2$)=$\frac {8g}{2g/mol}$=4mol,根据转移电子相等得生成n(Cl$_2$)=n(H$_2$)=4mol,V(Cl$_2$)=nV_m=4mol×22.4L/mol=89.6L,故选C.
点评:
本题以电解原理为载体考查化学方程式的有关计算,明确各个电极发生的反应及转移电子守恒是解本题关键,熟练掌握物质的量有关公式,题目难度不大.
用惰性电极电解饱和食盐水,当电源提供给0.2mol电子时停止通电.若此溶液体积为2L,则所得电解液的pH是( )
分析:
用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极上是氯离子失电子,电极反应为:2Cl_-2e_═Cl$_2$↑,阴极上是氢离子得电子,2H_+2e_═H$_2$↑,根据氢氧化钠与电子的关系式计算出溶液中的氢氧根离子、氢离子的浓度,然后计算出溶液的pH.
解答:
解:用惰性电极电极饱和食盐水,阳极上是氯离子失电子,电极反应为:2Cl_-2e_═Cl$_2$↑,阴极上是氢离子得电子,2H_+2e_═H$_2$↑,总反应为:2NaCl+2H$_2$O $\xlongequal[]{通电}$2NaOH+Cl$_2$↑+H$_2$↑,当电源提供给0.2mol电子时,根据2H_+2e_═H$_2$↑可知,生成0.1mol氢气,根据总方程式可知,2NaOH~H$_2$↑,所以溶液中氢氧根离子,n(OH_)=0.2mol,此溶液体积为2L,溶液中c(OH_)=$\frac {n}{v}$=$\frac {0.2mol}{2L}$=0.1mol/L,c(H_)=$\frac {K_w}{C(OH_)}$=$\frac {10}{0.1}$mol/L=10_mol/L,所以pH=13,
故选:C.
点评:
本题考查了电解饱和食盐水的有关知识,掌握电解池的工作原理和有关PH计算是解答的关键,题目难度中等.
下列事实中不能说明氯的单质分子是双原子分子的是( )
分析:
A、物质的状态和单原子、双原子之间没有关系;
B、根据公式v=nVm=$\frac {m}{M}$Vm来计算M;
C、根据阴阳两极上的电极反应以及电子守恒来计算;
D、根据氢氧化钠和氯气反应的实质:生成氯化钠、次氯酸钠,氯气既是氧化剂又是还原剂来回答.
解答:
解:A、物质的状态和单原子、双原子之间没有关系,如稀有气体是单原子分子,而氧气却是双原子分子,该事实中不能说明氯的单质分子是双原子分子,故A正确;
B、根据公式V=nVm=$\frac {m}{M}$Vm,M=$\frac {mVm}{V}$=71g/mol,氯气是双原子分子,该事实能说明氯的单质分子是双原子分子,故B错误;
C、阴极和阳极分别逸出气体的体积大致相等,即物质的量是相等的,转移电子是一样的,氢气是双原子分子,则氯气也必须是,该事实能说明氯的单质分子是双原子分子,故C错误;
D、氢氧化钠和氯气反应的实质:生成氯化钠、次氯酸钠,氯气既是氧化剂又是还原剂,得失电子均是1mol,所以氯气是双原子分子,该事实能说明氯的单质分子是双原子分子,故D错误.
故选A.
点评:
本题考查学生氯气的性质,可以和强碱之间反应,工业电解饱和食盐水的原理等知识,注意知识的迁移应用,难度不大.
下列叙述正确的是( )
分析:
A、原电池正极上得电子发生还原反应,电解池阳极上失电子发生氧化反应;
B、根据电解方程式中氢气和氯气的关系式判断其体积比;
C、铜是活泼电极,用铜作电极电解稀硫酸溶液时,阳极上铜放电,阴极上氢离子放电;
D、用惰性电极电解稀硫酸的过程中,阳极上析出氧气,阴极上析出氢气,实则电解水,溶液的溶质不变,溶剂改变,据此确定溶液浓度的变化来判断pH的变化.
解答:
解:A、原电池正极上得电子发生还原反应,故A错误;
B、用惰性电极电解NaCl溶液的电解方程式为2NaCl+2H$_2$O$\xlongequal[]{电解}$2NaOH+H$_2$↑+Cl$_2$↑,根据方程式知,氢气和氯气的体积之比为1:1,故B错误;
C、用铜作电极电解稀硫酸,刚开始时,阳极上铜失电子,阴极上氢离子得电子,所以可能发生反应:Cu+H$_2$SO$_4$$\xlongequal[]{电解}$CuSO$_4$+H$_2$↑,故C正确;
D、用惰性电极电解稀硫酸的过程中,阳极上析出氧气,阴极上析出氢气,实则电解水,溶液的溶质不变,溶剂的量减少,导致溶液中氢离子浓度增大,pH减小,故D错误.
故选C.
点评:
本题考查了原电池和电解池原理,注意活泼金属作电极电解电解质溶液时,阳极上是电极材料失电子而不是溶液中阴离子失电子,为易错点.
下列说法中,正确的是( )
分析:
A.反应的热效应只与始态、终态有关,与过程无关;
B.根据电解原理分析;
C.铅蓄电池放电时的负极发生氧化反应;
D.催化剂不能改变反应限度.
解答:
解:A.反应的热效应只与始态、终态有关,与过程无关,所以同温同压下,H$_2$(g)+Cl$_2$(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同,故A错误;
B.用铜作电极电解稀硫酸,阳极:Cu-2e_=Cu_,阴极:2H_+2e_=H$_2$↑,总反应为:Cu+H$_2$SO$_4$$\xlongequal[]{电解}$CuSO$_4$+H$_2$↑,故B正确;
C.铅蓄电池放电时的负极发生氧化反应,故C错误;
D.催化剂不能改变反应限度,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查化学变化特征、电解原理的利用、二次电池、催化剂的作用等知识,比较基础,注意对基础知识的理解掌握.
用铂电极电解下列物质的水溶液,工作一段时间后溶液pH变小的是( )
分析:
A、电解硫酸溶液的实质是电解水,溶剂减少,酸浓度变大;
B、电解硫酸钠的实质是电解水,溶剂减少,盐浓度变大;
C、电解氢氧化钠的实质是电解水,碱的浓度增大,溶剂减少;
D、电解碘化钾生成碘单质、氢气和氢氧化钾溶液.
解答:
解:A、电解硫酸溶液的实质是电解水,溶剂减少,酸浓度变大,所以pH变小,故A正确;
B、电解硫酸钠的实质是电解水,溶剂减少,盐浓度变大,pH不变,故B错误;
C、电解氢氧化钠的实质是电解水,溶剂减少,碱的浓度增大,pH增大,故C错误;
D、电解碘化钾生成碘单质、氢气和氢氧化钾溶液,溶液pH变大,故D错误.
故选A.
点评:
本题目考查学生电解的工作原理和应用,注意电解后pH变化的判断,难度不大.
(多选)通常情况下,铜不能发生反应:Cu+H$_2$SO$_4$═CuSO$_4$+H$_2$↑,为完成这一反应,设计如下四个方案,其中可行的是( )
分析:
电解池中,Cu作阳极失电子,阴极上氢离子得电子生成氢气,据此分析.
解答:
点评:
本题考查了电解原理的应用,侧重于考查学生对基础知识的应用能力和设计实验方案的能力,注意把握电解池中阴阳极上的反应,题目难度不大.