问题 选择题

以惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1mol,恰好恢复到电解前的pH和浓度,则电解过程中转移的电子的物质的量为:

A.0.1mol

B.0.2mol

C.0.3mol

D.0.4mol

答案

答案:D

题目分析:根据电解池的工作原理,要想让电解后的电解质复原,则遵循的原则是:出什么加什么,加入 Cu(OH)2后溶液与电解前相同,则铜离子和OH离子均放电。

Cu(OH)2从组成上可看成CuO•H2O,加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH,即电解生成了0.1 mol H2SO4,并消耗0.1 mol H2O,由电解的总反应式

2H2O+2CuSO42Cu+O2↑+2H2SO4        转移电子

2mol         4mol

0.1mol        0.2mol

2H2O2H2↑+O2↑转移电子

2mol                  4mol

0.1mol                0.2mol

所以电解过程中共转移电子为0.4 mol,答案选D。

点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确电解池的工作原理,先根据原子守恒计算析出铜单质的物质的量,再根据铜与转移电子之间的关系计算转移电子的物质的量,有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力。

填空题
实验题

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律。

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____________。(将其选项对应的字母填在横线处)

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度_____________。

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是_____________。试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F =_____________。