将0.3mol NaCl固体与0.1mol CuSO4•5H2O固体混合溶于水,配成1000mL混合液.然后取出200ml溶液,用石墨作电极,通电一段时间.电解
题型:不详难度:来源:
将0.3mol NaCl固体与0.1mol CuSO4•5H2O固体混合溶于水,配成1000mL混合液.然后取出200ml溶液,用石墨作电极,通电一段时间.电解过程分为三个阶段试回答: (1)其中第一阶段发生的电解反应的离子方程式为______. (2)电解的最后一个阶段,阴极上发生的电极反应式变为______. (3)若Cl-正好全部变为氯气逸出时,阴极上产生气体的体积______L(标准状况下) |
答案
根据题意知,取出的溶液中含有的溶质的物质的量分别为:NaCl0.06mol,CuSO40.02mol;溶液中阴阳离子的放电顺序分别为:阳离子放电顺序Cu2+>H+>Na+,阴离子放电顺序为Cl->OH->SO42- 所以,该溶液电解三个阶段分别为: 第一阶段:Cu2+和Cl-放电,生成氯气和铜; 根据得失电子相等知,铜离子先完全电解,氯离子还剩0.02mol,所以发生第二阶段电解反应; 第二阶段:H+ 和Cl-放电,生成氢气和氯气; 根据得失电子相等知,氯离子完全电解,发生第三阶段反应, 第三阶段:H+ 和OH-放电,生成氢气和氧气. (1)根据以上分析知,第一阶段的电解反应为Cu2++2Cl-Cu+Cl2 故答案为Cu2++2Cl- Cu+Cl2 (2)电解的最后阶段,H+ 在阴极上放电,OH-的阳极上放电,分别生成氢气和氧气. 故答案为:2H++2e-═H2↑ (3)当铜离子全部生成铜单质时,根据得失电子相等知,氯离子还剩0.02mol. 当阴极上有气体生成时,发生的电解反应为: 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 2 22.4L 0.02mol 0.224L 故答案为 0.224L. |
举一反三
已知空气-锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O;碳棒:O2+H2O+2e-=2OH-,据此判断,锌片是( )A.正极并被还原 | B.正极并被氧化 | C.负极并被还原 | D.负极并被氧化 |
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如图为原电池装置示意图: (1)若A为Zn,B为石墨棒,电解质溶液为稀硫酸,则A电极名称为______,写出正极的电极反应式______. (2)若A为铜片,B为铁片,电解质为FeCl3溶液,则作铜片为______极(填正或负),写出电极反应式:正极______,负极______. (3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为燃料电池,通入氧气的一极为该电池的______极(填正或负),该电池的总反应为:______. |
设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一.最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-,回答如下问题: (1)以丁烷(C4H10)为汽油代表,这个电池放电时发生反应的化学方程式是______; (2)这个电池负极发生的反应是:C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,正极发生的电极反应方程式是:______;固体电解质里O2-向______极移动; 向外电路释放的电子的电极是______极; (3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:______; (4)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生______堵塞电极的气体通道,有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年,这正是新一代化学家的历史使命. |
(1)我国首创的海洋电池,总反应为:4A1+3O2+6H2O=4A1(OH)3,负极为:______,负极发生:______反应(填“氧化”或“还原”);正极为铂网,______(填“电子”或“电流”)从铂极流出;海水为电解质溶液,海水中的Na+移向______(填“正极”或“负极”). 若电路中转移3mol电子,则负极材料质量减少______克 (2)航天技术使用氢氧电池具有高能、轻便,不污染优点,氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的电池总反应式均可表示为:2H2+O2=2H2O.酸式氢燃料电池的电解质是酸、其负极反应为:2H2-4e-=4H+,则正极反应为______; 碱式氢氧燃料电池的电解质是碱,其正极反应表示为:O2+2H2O+4e-=4OH-,则负极反应为:______. (3)如右图:若A为铜片,B为铁片,电解质为FeCl3溶液,则作铜片为______极(填正或负),写出电极反应式:正极______负极______. |
碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌-锰干电池以KOH溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是( )A.电池工作时,锌失去电子 | B.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减少6.5g | C.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(l)+2e-=Mn2O3(s)+2OH- | D.电池工作时,电子由正极通过导线流向负极 |
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