Question

12．下圖中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電源上b為負(fù)極（用“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”填空）．
②Z槽中e為陽(yáng)極（同上）．
（2）①寫(xiě)出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②寫(xiě)出Y槽中總反應(yīng)化學(xué)方程式2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．
③寫(xiě)出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式Cu-2e^-=Cu²⁺．
（3）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(guò)程中，電路中通過(guò)的電子為0.02 mol．

Answer 1

分析 X為直流電源，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，則d附近生成氫氧根離子，則d極為電解池陰極，d電極上氫離子放電生成氫氣和氫氧根離子，c為陽(yáng)極，c電極上氯離子放電，則a是直流電源正極，b是直流電源負(fù)極；電子從原電池的負(fù)極流向電解池的陰極，再到陽(yáng)極，最后流入原電池的正極；結(jié)合電解池中兩極上的反應(yīng)分析，（3）中根據(jù)電子守恒和電解池的總反應(yīng)計(jì)算．

解答 解：（1）①由以上分析可知b為負(fù)極，故答案為：負(fù)；
②Z槽中e與原電池正極相連為陽(yáng)極；故答案為：陽(yáng)；
（2）d附近顯紅色說(shuō)明有堿生成，所以d為電解池的陰極，由此推知c為陽(yáng)極，e 為陽(yáng)極，f 為陰極，a為正極，b負(fù)極，
①c為陽(yáng)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$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
③e 為陽(yáng)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⁺；
（3）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．

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．