Question

如圖，X是直流電源．Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒．接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色．
（1）①寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式

 

．
②寫出Y槽中總反應(yīng)化學(xué)方程式

 

．
③寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式

 

．
（2）請(qǐng)寫出具體的計(jì)算過程：
①若電解2min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為1.28g，在通電過程中，電路中通過的電子為

 

mol．
②若Y槽中溶液體積為500mL（電解后溶液體積可視為不變），則槽中單位時(shí)間內(nèi)氫氧根離子濃度的變化是

 

mol/（L?min）．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）d附近顯紅色說明有堿生成，所以d為電解池的陰極，由此推知c為陽極，e 為陽極，f 為陰極，a為正極，b負(fù)極，根據(jù)電解池原理 可以寫出相關(guān)電極反應(yīng)和電解池總反應(yīng)；
（2）①根據(jù)電子守恒和電解池的總反應(yīng)計(jì)算；
②根據(jù)電解池總反應(yīng)計(jì)算生成氫氧根的物質(zhì)的量，再計(jì)算濃度；

解答： 解：（1）d附近顯紅色說明有堿生成，所以d為電解池的陰極，由此推知c為陽極，e 為陽極，f 為陰極，a為正極，b負(fù)極，根據(jù)電解池原理 可以寫出相關(guān)電極反應(yīng)和電解池總反應(yīng)；
①c為陽極，氯離子放電，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②電解氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
③e 為陽極，銅是活性電極，所以電極上銅放電，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）①設(shè)電路中轉(zhuǎn)移的電子為xmol，根據(jù)e極：Cu-2e^-=Cu²⁺，△m=64 得e極質(zhì)量減輕：32x（g）；
f極：Cu²⁺+2e^-=Cu，△m=64 得f極質(zhì)量增重：32x（g），所以有：32x+32x=1.28，得x=0.02mol，
故答案為：0.02；
②因?yàn)閮刹凼谴��?lián)，電極上流過的電量相等，在電解氯化鈉溶液中，每流過1mol電子，溶液中就會(huì)產(chǎn)生1mol氫氧根離子，根據(jù)①可知，2min流過0.02mol電子，所以每分鐘溶液中產(chǎn)生的氫氧根的物質(zhì)的量為0.01mol，所以槽中單位時(shí)間內(nèi)氫氧根離子濃度的變化為

0.01

0.5

mol/（L?min）=0.02mol/（L?min），故答案為：0.02．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了電解池的電極反應(yīng)及電極中的有關(guān)計(jì)算，難度不大，解題時(shí)注意在Z中銅是活性電極．