图为相互串联的甲、乙两电解池.试回答:(1)若甲电解池利用电解原理在铁上镀银,则A是 (填电极材料),电极反应式 ;B(要求同A)是
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图为相互串联的甲、乙两电解池.试回答:
(1)若甲电解池利用电解原理在铁上镀银,则A是 (填电极材料),电极反应式 ;B(要求同A)是 ,电极反应式 ;应选用的电解质溶液是 。 (2)乙电解池中若滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈 ,C极附近呈 。 (3)若甲电解池阴极增重4.32g,则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是 。 (4)若乙电解池中剩余溶液仍为400mL,则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为 mol•L-1,溶液的pH等于 。 |
答案
(1)铁、阴极,Ag++e-═Ag;银、阳极、Ag-e-═Ag+; 硝酸银溶液。 (2)红;浅黄绿 (3)448mL (4)0.1mol/L;13 |
解析
(1)甲池是电镀池,铁作阴极,银作阳极,阴极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为Ag++e-═Ag,阳极上银失电子发生氧化反应,电极反应式为Ag-e-═Ag+,电解质溶液为可溶性的硝酸银溶液。 (2)乙是电解池,碳电极上氯离子放电生成氯气,铁电极上氢离子放电生成氢气,同时溶液中生成氢氧根离子,导致铁电极附近溶液呈碱性,酚酞试剂遇碱变红色,所以铁电极附近溶液变红色,碳电极上生成氯气,氯气是浅黄绿色气体,溶于水而使溶液呈浅黄绿色,所以C电极附近呈浅黄绿色。 (3)甲池中阴极上析出银,若甲电解池阴极增重4.32g,转移电子的物质的量=4.32g÷108g/mol=0.04mol,乙池中阳极上生成氯气,生成1mol氯气转移电子的物质的量是2mol,当转移0.04mol电子时生成氯气的物质的量为0.02mol,则氧气体积=0.02mol×22.4L/mol=0.224L=448mL。 (4)乙池中电池反应式为2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,根据氯气和氢氧化钠的关系式知,生成0.02mol氯气时同时生成0.04mol氢氧化钠,则氢氧化钠的物质的量浓度=0.04mol÷0.4L=0.1mol/L,则溶液中氢离子浓度=10−14/0.1 mol/L=10-13 mol/L,所以其pH=13。 |
举一反三
电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法,其原理如图所示。已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO 等离子,电极为惰性电极。下列叙述中正确的是
A.A膜是阳离子交换膜 | B.通电后,海水中阴离子往b电极处运动 | C.通电后,b电极上产生无色气体,溶液中出现白色沉淀 | D.通电后,a电极的电极反应式为:4OH--4e- = O2↑+2H2O |
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(15分)海洋是一座巨大的宝藏,海水中蕴含80多种元素。氯碱工业和制备金属镁的原料都可来自于海水。
Ⅰ.在氯碱工业中,曾用石棉隔膜电解槽来电解食盐水(如图甲所示)。 (1)写出阳极的反应式 。 (2)图甲中流出的b是 溶液。 (3)石棉隔膜的作用是 。 Ⅱ.随着科技的发展,电解工艺不断革新,电解效率和产品纯度得到提高。20世纪80年代起,隔膜法电解工艺逐渐被离子交换膜电解技术取代。 (1)离子交换膜电解槽(如图乙所示)中⑥、⑦分别是_______、______________。 (2)已知一个电子的电量是1.602×10-19C,用离子膜电解槽电解饱和食盐水,当电路中通过1.929×105 C的电量时,生成NaOH_ g。 Ⅲ.下图是工业上生产镁的流程。
(1)写出下列反应的化学方程式: ①沉淀池: ; ②电解: ; (2)整个生产流程中循环使用的物质是 。 (3)简述加热氯化镁的结晶水合物使之脱水转化为无水氯化镁的注意事项: 。 |
500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3- )=0.3 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到气体1.12 L(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是A.原混合溶液中c(Na+)=0.2 mol·L-1 | B.电解后溶液中c(H+)=0.2 mol·L-1 | C.上述电解过程中共转移0.4 mol电子 | D.电解后得到的Cu的物质的量为0.1 mol |
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有关阳离子交换膜电解饱和食盐水的(装置如图)说法正确的是
A.转移电子0.8 mol时产生氢气8.96 L | B.从出口B处导出的是氢氧化钠与氯化钠的混合溶液 | C.装置中出口①处的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 | D.装置中的阳离子交换膜防止产生的氯气与氢氧化钠溶液反应 |
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(12分)【化学—化学与技术】 南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题: (1)该泉水属于__________硬水(填写“暂时”或“永久”)。 (2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加顺序为__________,原因是______________________________________________________。 (3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化,水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的__________起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入___________溶液中再生。 (4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是海水利用电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:
①阳离子交换膜是指_________(填“A”或“B”)。 ②写出通电后阳极区的电极反应式:_____________________________; 阴极区的现象是:_____________________________________________。 |
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