(10分)下图中p、q为直流电源两极,A极由金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D产生气泡。试回答:(1)p为_____极,
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(10分)下图中p、q为直流电源两极,A极由金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D产生气泡。试回答:
(1)p为_____极,A极发生了______反应。 (2)C极的电极反应方程式为:______________________; (3)在电解过程中,测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下:仔细分析以上实验数据,请说出可能的原因是______ 。
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| 阴极气体体积(cm3)
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| 阳极气体的体积(cm3)
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| (4)电解一段时间后,若将硫酸溶液浓度恢复到电解前,应加入的物质是_____ (5)当电路中通过0.004 mol 电子时,B电极上沉积金属 X的质量为0.128g,则此金属的摩尔质量为_______。 若A电极改用石墨电极电解400mLXSO4溶液,则此时溶液pH为 。 |
答案
(1)正;(1分)氧化 (2)4OH--4e-=O2↑+2H2O (3)开始反应的1~4min内,由于产生的氧气和氢气在水中的溶解度没有达到饱和,而氧气在水中的溶解度大于氢气,故氢气和氧气的体积比大于2:1,随反应的进行,由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和故4min后氢气和氧气的体积比等于2:1 (4)水 (5)64g·mol–1,pH = 2 |
解析
(1)由“接通电源,金属X沉积于B极”说明金属阳离子在B极得电子,即B为阴极(还原反应),A为阳极(氧化反应);q为电源负极,p为电源正极; (2)C为电解硫酸溶液的阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O (3)D极为电解硫酸溶液的阴极:2H++2e-=H2↑:开始反应的1~4min内,由于产生的氧气和氢气在水中的溶解度没有达到饱和,而氧气在水中的溶解度大于氢气,故氢气和氧气的体积比大于2:1,随反应的进行,由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和故4min后氢气和氧气的体积比等于2:1 (4)由电极反应可知,电解硫酸溶液相当于电解水,故若将硫酸溶液浓度恢复到电解前,应加入的物质是水 (5)B电极上的电极反应为:Xn++ne-=X,设X元素的摩尔质量为Mg/mol,则可得到:,当n=2时,M=64g/mol符合实际 由电极反应:2X2++2H2O=2X+O2↑+4H+(有4个电子转移)可知,当电路中通过0.004 mol 电子时,生成的H+的物质的量为0.004 mol,其浓度为0.01mol/L,pH=2 |
举一反三
将质量相等的银片和铂片分别作为阳极和阴极用来电解硝酸银溶液 i.以电流强度为1A通电10分钟; ii.10min后,反接电源,以电流强度为2A继续通电10分钟;下列图像分别表示:银电极质量,铂电极质量,及电解池产生气体质量和电解时间的关系图。下确的是( )
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(6分)如图所示的电解装置中,A池盛有200mL饱和KCl溶液,B池盛有200ml饱和CuSO4溶液,四个电极都用惰性材料制成,通电一段时间后,B池中阴极增重0.64g,求:
(1)写出A、B两池中阳极电极反应式 (2)计算标准状况下气体各为多少升? |
某同学为完成 2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑反应,设计了下列四个实验如图所示你认为可行 的是 |
在1 mol·L-1的氢氧化钠溶液中,加入少量下列哪种试剂能使溶液的导电能力明显增强的是( )A.H2O | B.HCl | C.氢氧化钠固体 | D.碳酸钙固体 |
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下图为阳离子交换膜法以石墨为电极电解饱和硫酸钠溶液的原理示意图。已知Na2SO4溶液从A口进料,含少量NaOH的水从B口进料,据图分析,下列说法不正确的是
A.阳极的电极反应式为4OH--4e-= 2H2O+O2↑ | B.从E出口逸出的气体是H2 | C.从D出口流出的是较浓的NaOH溶液 | D.电路中转移4 mol电子时,阳极区有1 mol H2SO4生成 |
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