+)、c(OH-)的变化。
3.常见的电极产物中计算关系式
物质: H2~O2~Cl2~Cu~Ag~H+~OH-~e-
n(mol) 2 1 2 2 4 4 4 4
3.下列有关工业生产的叙述正确的是( )
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率
B.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
C.电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
D.电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
答案 D
解析 A项中减小NH3的浓度,正向与逆向反应速率均减小;B项中接触室中安装热交换器是为了利用反应:2SO2+O2催化剂高温2SO3的热量;C项中Cl2为阳极室产物。
4.如图所示,若电解5 min时,测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答:
(1)电源中X极是__________(填"正"或"负")极。
(2)通电5 min时,B中共收集到224 mL(标准状况)气体,溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前c(CuSO4)=____________。
(3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后溶液中仍有Cl-,则电解后溶液的pH=__________。
答案 (1)负 (2)0.025 mol/L
(3)13
解析 ①要注意电解的阶段性。如含Cl-的溶液中Cl-电解完后继续通电会使OH-放电,Cu2+在阴极上被电解完全后H+又会放电等。②电极反应式和总反应方程式、电解产物物质的量与得失电子数之间的关系式是电化学计算的主要依据。
(1)铜极增重,说明银在铜极析出,则铜极为阴极,X为负极。
(2)C中铜极增重2.16 g,即析出0.02 mol Ag,线路中通过0.02 mol电子。由4e-~O2,可知B中产生的O2只有0.005 mol,即112 mL。但B中共收集到224 mL气体,说明还有112 mL是H2,即Cu2+全部在阴极放电后,H+接着放电产生了112 mL H2,则通过0.01 mol电子时,Cu2+已被电解完。由2e-~Cu,可知n(Cu2+)=0.005 mol,则:
c(CuSO4)=0.005 mol÷0.2 L=0.025 mol/L。
(3)由4e-~4OH-知,A中生成0.02 mol OH-,则:c(OH-)=0.1 mol/L,pH=13。
1.如图所示的装置能够组成电解池的是( )