用石墨作电极电解+n价金属的硝酸盐溶液, - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
单选题

用石墨作电极电解+n价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出mg金属时,阳极上产生560mL(标准状况)气体,此金属的相对原子质量应为(  )

A
10n
B
10m
C
10mn
D
40mn

题目答案

C

答案解析

分析:

用石墨作电极电解+n价金属的硝酸盐溶液,两极反应分别为:阳极:4OH_=4e_+2H$_2$O+O$_2$↑,阴极:M_+ne_=M,根据阳极产生气体的量可以计算转移电子数,根据电子守恒来计算金属的相对原子质量.

解答:

解:阳极电极反应:4OH_=4e_+2H$_2$O+O$_2$↑,当产生0.56L即0.025moL氧气,共发生0.1mol电子转移,在阴极是金属阳离子得电子生成金属的过程,由发生电极反应:M_+ne_=M,再根据电子守恒,则转移0.1mol电子析出金属M的物质的量为$\frac {0.1}{n}$mol,设相对原子质量是x,则$\frac {0.1}{n}$×x=m,解得x=10mn.

故选C.

点评:

本题考查学生电化学的有关计算知识,注意电子守恒的灵活应用,属于基本知识的考查,难度不大.

举一反三
单选题

用惰性电极电解M(NO$_3$)_x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b L氧气(标准状况),从而可知M的相对原子质量为(  )

A
$\frac {5.6ax}{b}$
B
$\frac {22.4ax}{b}$
C
$\frac {5.6bx}{a}$
D
$\frac {2.5ax}{b}$

题目答案

A

答案解析

分析:

根据电解时,得失电子数相等推断金属与氧气的关系,从而确定金属的原子量.

解答:

解:设M的原子量为R,

电解时,电池反应方程式为:4M(NO$_3$)x+2xH$_2$O$\xlongequal[]{通电}$4M+xO$_2$↑+4xHNO$_3$

4Rg 22.4xL

ag bL

所以R=$\frac {5.6ax}{b}$,

故选A.

点评:

本题以电解原理为载体考查了氧化还原反应的有关计算,能正确写出该电池的电池反应式并找出金属与氧气的关系式是解本题的关键,要注意根据得失电子相等配平方程式,才能正确解答问题.

单选题

用铂作电极电解某金属氯化物MCl_n的水溶液,当阳极产生a mol气体时,阴极析出m g金属(无气体生成),则金属的相对原子质量是(  )

A
$\frac {2ma}{n}$
B
$\frac {2na}{m}$
C
$\frac {mn}{2a}$
D
$\frac {an}{m}$

题目答案

C

答案解析

分析:

写出电解池电极反应,阳极电极反应为:2Cl_-2e_=Cl$_2$↑,阴极电极反应:M_+ne_=M,依据电子守恒结合定量关系计算;

解答:

解:用铂作电极电解某金属氯化物MCl_n的水溶液,阳极电极反应为:2Cl_-2e_=Cl$_2$↑,阴极电极反应:M_+ne_=M,当阳极产生a mol气体时,阴极析出m g金属(无气体生成),金属摩尔质量为M,依据电子守恒得到;

nCl$_2$~2M

n 2

amol $\frac {mg}{M}$

M=$\frac {mn}{2a}$g/mol;

金属的相对原子质量是$\frac {mn}{2a}$;

故选C.

点评:

本题考查了电解原理的分析应用电荷反应和电子守恒的计算是解题关键,题目较简单.

单选题

某化学学习小组利用含有杂质H$_2$SO$_4$、Fe$_2$(SO$_4$)$_3$的CuSO$_4$溶液,通过电解法测定铜的相对原子质量.通直流电后,一个电极的质量增加m g,另外一个电极产生标准状况下的气体V mL.下列说法正确的是(  )

A
含有上述杂质的CuSO$_4$溶液不经提纯即可进行实验
B
若用铜和石墨作电极时,铜电极应接电源的正极
C
若用铜和石墨作电极时,石墨电极上的电极反应式是4OH_-4e═O$_2$↑+2H$_2$O
D
实验测得的铜的相对原子质量为$\frac {11200V}{m}$

题目答案

C

答案解析

分析:

该实验方案原理:根据得到的铜的质量与生成的氧气的体积,利用电子注意守恒计算铜的摩尔质量,确定铜的相对原子质量,

A.溶液中含有铁离子,氧化性强于铜离子,故铁离子先放电生成亚铁离子,铁离子放电完毕,然后铜离子放电析出铜,溶液中铁离子物质的量不能确定;

B.由原理可知,析出铜与氧气,若用铜和石墨作电极时,铜应连接电源的负极;

C.石墨电极为阳极,发生氧化反应,氢氧根离子在阳极放电生成氧气;

D.电子增重mg为生成的铜,铁离子与铜离子获得的电子,等于生成氧气时失去的电子,但溶液中铁离子物质的量不能确定.

解答:

解:该实验方案原理:根据得到的铜的质量与生成的氧气的体积,利用电子注意守恒计算铜的摩尔质量,确定铜的相对原子质量,

A.溶液中含有铁离子,氧化性强于铜离子,故铁离子先放电生成亚铁离子,铁离子放电完毕,然后铜离子放电析出铜,铁离子与铜离子获得的电子,等于生成氧气时失去的电子,溶液中铁离子物质的量不能确定,不能计算铁原子的相对原子质量,应加入足量的铜将铁离子转化为亚铁离子即可,故A错误;

B.由原理可知,析出铜与氧气,若用铜和石墨作电极时,铜应连接电源的负极,故B错误;

C.石墨电极为阳极,发生氧化反应,氢氧根离子在阳极放电生成氧气,电极反应式为4OH_-4e_═O$_2$↑+2H$_2$O,故C正确;

D.电子增重mg为生成的铜,铁离子与铜离子获得的电子,等于生成氧气时失去的电子,溶液中铁离子物质的量不能确定,不能计算铁原子的相对原子质量,故D错误;

故选C.

点评:

本题以铜的相对原子质量测定为载体,考查电解原理,难度中等,理解测定铜的相对原子质量原理是解题的关键,注意掌握电解中离子放电顺序.

单选题

用惰性电极电解某金属硫酸盐溶液时,在阴极析出a g金属,同时在阳极上放出0.8g气体,如果该金属的相对原子质量为b,则其化合价是(  )

A
ab
B
$\frac {b}{a}$
C
$\frac {20b}{a}$
D
$\frac {b}{10a}$

题目答案

D

答案解析

分析:

电解硫酸盐溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,如果金属元素的活动性小于氢元素,则阴极上析出金属单质,根据转移电子守恒计算该金属的化合价.

解答:

解:电解硫酸盐溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,如果金属元素的活动性小于氢元素,则阴极上析出金属单质,

设金属阳离子的化合价为x,根据转移电子守恒得,

$\frac {0.8g}{32g/mol}$×4=$\frac {ag}{bg/mol}$x,x=$\frac {0.8g×4×bg/mol}{32g/mol×ag}$=$\frac {b}{10a}$,

故选D.

点评:

本题考查了电解原理,根据转移电子守恒来分析解答即可,难度中等.

单选题

用铂电极电解M(NO$_3$)_x溶液,当阴极析出mg金属M时,在阳极放出560mL气体(标准状况),则金属M的相对原子质量为(  )

A
10mx
B
$\frac {20}{mx}$
C
$\frac {10m}{x}$
D
$\frac {10x}{m}$

题目答案

A

答案解析

分析:

用石墨作电极电解M(NO$_3$)_x溶液,即+x价金属的硝酸盐溶液,两极反应分别为:阳极:4OH_=4e_+2H$_2$O+O$_2$↑,阴极:M_+xe_=M,根据阳极产生气体的量可以计算转移电子数,根据电子守恒来计算金属的相对原子质量.

解答:

解:阳极电极反应:4OH_=4e_+2H$_2$O+O$_2$↑,当产生0.56L即0.025moL氧气,共发生0.1mol电子转移,在阴极是金属阳离子得电子生成金属的过程,由发生电极反应:M_+xe_=M,再根据电子守恒,则转移0.1mol电子析出金属M的物质的量为$\frac {0.1}{x}$mol,设相对原子质量是M,则$\frac {0.1}{x}$•M=m,解得x=10mx.

故选A.

点评:

本题考查学生电化学的有关计算知识,注意电子守恒的灵活应用,属于基本知识的考查,难度不大.

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