魯科版化學(xué)選修4電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能—電解基礎(chǔ)訓(xùn)練-資料下載頁
2024-12-04 20:27本頁面
【導(dǎo)讀】極底部形成陽極泥。把這些規(guī)律應(yīng)用到本題中，由于鐵、鋅等比鎳活潑，銅、鉑等沒有鎳。式為陽極：4OH－－4e－―→O2↑＋2H2O，陰極：4H＋＋4e－―→2H2↑。A項(xiàng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子。Na2SO4·10H2O晶體；D項(xiàng)，電池中n不變，由于生成H2O，c減小，電解池。中Na2SO4溶液濃度不變，溶液pH不變。質(zhì)也是電解水，NaOH溶液濃度增大，故溶液的pH增大，B不正確；電解Na2SO4溶液時(shí)，等時(shí)，Cu和Cl2的物質(zhì)的量之比為1∶1，D正確。液中通過電子的物質(zhì)的量n的關(guān)系如圖所示。則離子的氧化能力由大到小排列正確的。憶陽離子放電順序?qū)е滤季S定勢(shì)而造成的結(jié)果。5．500mLKNO3和Cu2的混合溶液中c＝mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，＋O2↑，陰極先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)：Cu2＋＋2e－―→Cu,2H＋＋2e－―→H2↑。6．某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。①電源上b為________極。
【正文】 生 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況 )Cl2，這時(shí)溶液的 pH 是 (設(shè)溶液體積保持不變 )________。 (4)Cl2 常用于自來水的消毒殺菌，現(xiàn)在有一種新型消毒 劑 ClO2，若它們?cè)跉⒕^程中的還原產(chǎn)物均 為 Cl－ ，則消毒等量的自來水，所需 Cl2 和 ClO2的物質(zhì)的量之比為 ________。 解析： 由 2NaCl＋ 2H2O =====通電2NaOH＋ H2↑ ＋ Cl2↑ 可知， n( NaOH)＝ 2n(Cl2)＝2 Lmol－ 1＝ 1 mol， c(OH－ )＝ molL－ 1，故溶液的 pH＝ 13。 Cl2―― →＋ 2e－2Cl－ ， ClO2―― →＋ 5e－Cl－ ，當(dāng)二者得 電子數(shù)相等時(shí)，消毒能力相當(dāng)，此時(shí)二者物質(zhì)的量之比為 5∶ 2。 答案： (1)2Cl－ － 2e－ ― → Cl2↑ (2)bac (3)13 (4)5∶ 2 18．如圖所示， A 為直流電源， B 為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙， C 為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn) B 上的 c 點(diǎn)顯紅色，請(qǐng)?zhí)羁眨? (1)電源 A 上的 a 為 ________極。 (2)濾紙 B 上發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)方程式為 ________________________________________________________________________。 (3)欲在 電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通 K 點(diǎn)，使 c、 d 兩點(diǎn)短路，則電極 e 上發(fā)生的反應(yīng)為 ________________________________________________________________________， 電極 f 上發(fā)生的反應(yīng)為 ________________________________________________________________________， 槽中盛放的電鍍液可以是 __________或 __________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液 )。 解析 ： (1)含酚酞試液的濾 紙變紅，表示電解時(shí)有 OH－ 生成，是由于 H2 ＋ ＋ OH－ ，2H＋ ＋ 2e－ ― → H2↑ ，生成 OH－ 之故，所以 c 是 B 電解池的陰極， d 為陽極，則可得出： b是原電池 A的負(fù)極， a為正極， e 是電解槽 C的陽極， f 為陰極。 (2)2NaCl＋ 2H2O=====電解2NaOH＋ H2↑ ＋ Cl2↑陽極產(chǎn)物 陰極產(chǎn)物 (3)鍍件鐵作陰極 f： Zn2＋ ＋ 2e－ ― → Zn 待鍍金屬作陽極 e： Zn－ 2e－ ― → Zn 2＋ ， 用含待鍍金屬離子的溶液作電 鍍液，可用 ZnSO4溶液或 ZnCl2溶液。 答案 ： (1)正 (2)2NaCl＋ 2H2O=====電解H2↑ ＋ Cl2↑ ＋ 2NaOH (3)Zn－ 2e－ ― → Zn2＋ Zn2＋ ＋ 2e－ ― → Zn ZnSO4 溶液 ZnCl2 溶液 19．如 下 圖，通電 5 min 后，電極 5 質(zhì)量增加 g，回答： (1)電源： a 是 ______極， b 是 ______極； A 池電極反應(yīng)， 電極 1： ________________________________________________________________________； 電極 2： ________________________________________________________________________。 C 池電極反應(yīng)，電極 5： ________________________________________________________________________； 電極 6： ________________________________________________________________________。 (2)如果 B 池中共收集到 224 mL 氣體 (標(biāo)準(zhǔn)狀況 )，且溶液體積為 200 mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變 )，則通電前溶液中 Cu2＋ 的物質(zhì)的量濃度為 ____________。 解析： (1)因 C 池中電極 5 質(zhì)量增加，說明電極 5 為陰極， Ag＋ 得電子；電極 6 為陽極，又為 Cu電極，故 Cu 失電子。電源 a極為負(fù)極， b極為正極， A池中電極 1為陰極， H＋ 得電子，電極 2為陽極，且為惰性電極，故 Cl－ 失去電子。 (2)流經(jīng)電路的電子的物質(zhì)的量為： g108 gmol－ 1＝ mol，若 B池中 CuSO4足量，其電解反應(yīng)方程式為： 可知每轉(zhuǎn)移 mol電子，生成 O2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為： mol Lmol－ 1＝ L＝ 112 mL，而實(shí)得氣體 224 mL，說明 B池中 CuSO4不足，電極 3上除生成 Cu外，還有112 mL H2生成，根據(jù)電子得失守恒關(guān)系列式如下： n(Cu) 2＋ Lmol－ 1 2＝ mol， n(Cu)＝ mol， c(CuSO4)＝ L ＝ mol/L。 答案： (1)負(fù) 正 2H＋ ＋ 2e－ ― → H2↑ 2Cl－ － 2e－ ― → Cl2↑ 2Ag＋ ＋ 2e－ ― → 2Ag Cu－ 2e－ ― → Cu2＋ (2) mol/L 20. 蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：NiO2＋ Fe＋ 2H2O Fe(OH)2＋ Ni(OH)2 (1)若此蓄電池放電時(shí)，該電池某一電極發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 ________(填序號(hào) )。 A． NiO2 B． Fe C． Fe(OH)2 D． Ni(OH)2 (2)用此蓄電池分別電解以下兩種溶液，假如電路中轉(zhuǎn)移了 mol e－ ， 且電解池的電極均為惰性電極，試回答下列問題： ① 電解 M(NO3)x溶液時(shí)某一電 極增加了 a g M， 則金屬 M的相對(duì)原子質(zhì)量為 ____________(用含 “ a、 x” 的表達(dá)式表示 )。 ② 電解含有 mol CuSO4和 mol NaCl 的混合溶液 100 mL， 陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是 ________L； 將電解后的溶液加水稀釋至 1 L，此時(shí)溶液的 pH＝ ________________________________________________________________________。 解析： 本題主要考查原電池、電解池的基本原 理及電解計(jì)算。由蓄電池反應(yīng)式可以看出，電池消耗 2 mol H2O時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移 2 mol電子，則消耗 g水時(shí)，轉(zhuǎn)移 mol電子。 Mx＋ ＋ xe－ ― → M，金屬 M 的相對(duì)原子質(zhì)量為 ＝ 50ax。 電解含有 mol CuSO4和 mol NaCl 的混合溶液時(shí)，陽極先是 Cl－ 放電： 2Cl－ － 2e－ ― → Cl2↑ ，生成 mol Cl2，消耗 mol電子； 然后是水電離產(chǎn)生的 OH－ 放電： 4OH－ － 4e－ ― → 2H2O＋ O2↑ ， mol OH－ 放電， 消耗 mol電子，生成 5 mol O2，所以陽極一共生成 5 mol氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。 mol Cu2＋ 在陰極放電： Cu2＋ ＋ 2e－ ― → Cu，正好消耗 mol電子，溶液中 mol OH－ 放電后，產(chǎn)生 mol H＋ ， c(H＋ )＝ mol/L， pH＝ 2。 答案： (1)A (2)① 50ax ② 2
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