(4)D端的电极反应式为___________________________________________。
【解析】 本题实质上是三个电解装置串联,首先判断电源的正、负极,E为负极,F为正极;A中是以Pt为阳极、Fe为阴极,电解AgNO3溶液。B中Cu为阳极,发生的电极反应为:Cu-2e===Cu,石墨为阴极发生的电极反应为:2H+2e===H2↑,由于水电离出的H放电,所以溶液中的c(OH)>c(H),故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极,发生的电极反应为:2H+ 2e===H2↑。
【答案】 (1)负 正
电解
(2)4AgNO3+2H2O=====4Ag+4HNO3+O2↑
(3)铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成 (4)2H+2e===H2↑
[能力提升]
13.用Pt电极电解含有0.1 mol Cu和0.1 mol X的溶液,阴极析出固体物质的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列正确的是( )
2+
3+
+
-
-
+
+
-
+
-
2+
+
-
A.Cu>X>H C.X>H>Cu
3+
+
2+
2+
3+
+
B.H>X>Cu D.Cu>H>X
2+
+
3+
+3+2+
【解析】 本题的解题信息在图像中,开始通电就有固体析出,且通过0.2 mol电子后,就再没有固体析出了,说明是Cu放电的结果,X不放电。故正确答案为D。
【答案】 D
14.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图,电解
电解总反应为:2Cu+H2O=====Cu2O+H2↑。下列说法正确的是( )
2+
3+
A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极连接直流电源的负极
13 D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
【解析】 由电解总反应方程式可知,Cu参加了反应,所以Cu做电解池的阳极,发生氧化反应,B选项错误;石墨做阴极,电极反应式为2H+2e===H2↑,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反应式为2Cu+2OH-2e===Cu2O+H2O,当有0.1 mol 电子转移时,有0.05 mol Cu2O生成,D选项错误。
【答案】 A
15.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na和SO4可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
+
2--
-
+
-
下列叙述正确的是( )
A.通电后中间隔室的SO4向正极迁移,正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O-4e===O2+4H,负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成
【解析】 A项正极区发生的反应为2H2O-4e===O2↑+4H,由于生成H,正极区溶液中阳离子增多,故中间隔室的SO4向正极迁移,正极区溶液的pH减小。B项负极区发生的反应为2H2O+2e===H2↑+2OH,阴离子增多,中间隔室的Na向负极迁移,故负极区产生NaOH,正极区产生H2SO4。C项由B项分析可知,负极区产生OH,负极区溶液的pH升高。D项正极区发生的反应为2H2O-4e===O2↑+4H,当电路中通过1 mol电子的电量时,生成0.25 mol O2。
【答案】 B
16.(Ⅰ)从NO3、SO4、H、Cu、Ba、Ag、Cl等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是__________________ _______________________________________________________________。 (2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是______________ ________________________________________________________________。 (3)两极分别放出气体,且体积比为1∶1,电解质的化学式可能是________ _______________________________________________________________。 (Ⅱ)已知反应:Cu+H2SO4(稀)===CuSO4+H2↑通常不能发生。请回答:
14 -
2-
+
2+
2+
+
-
-
+
-
-
-
+
2-
-
+
+
-
+
2-
(4)试说明此反应在一般情况下不能反应的原因:_____________________ ______________________________________________________________。
(5)若向稀H2SO4溶液中通入热的空气,则发现铜会逐渐溶解。试写出有关的化学方程式:_______________________________________________________
_______________________________________________________________。 (6)根据你所学过的知识,设法使此反应能发生。具体的方法是___________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________; 反应原理是______________________________________________________ _______________________________________________________________。
【解析】 (Ⅰ)(1)电解水型,即阳极为OH放电,阴极为H放电。(2)阳极为OH放电,阴极为排在H后的金属阳离子放电。(3)气体体积比为1∶1,不是电解水型。
(Ⅱ)Cu排在金属活动性顺序表H的后面,故Cu与稀H2SO4不反应。设计成电解池,利电解
用Cu做电解池阳极,即可发生电解反应:Cu+H2SO4(稀)=====CuSO4+H2↑。
【答案】 (Ⅰ)(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2 (2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4 (3)HCl、BaCl2
(Ⅱ)(4)因铜在金属活动性顺序表中排在氢的后面,所以不能与稀硫酸反应置换出酸中的氢
△
(5)2Cu+O2+2H2SO4(稀)=====2CuSO4+2H2O
(6)用铜做阳极,石墨作阴极,稀H2SO4做电解液组成电解池 阳极反应式:Cu-2e===Cu
+
-
2
-
+
-
,阴极反应式:2H+2e===H2↑
+-
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