Question

【題目】如圖所示,A為電源,B為浸透飽和食鹽水和酚酞的濾紙,濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D為電解槽,其電極材料及電解質(zhì)溶液如圖所示。

(1)閉合K1 ,斷開K2 ,通電后,d端顯紅色,則電源a端為______極,若c、d為惰性電極，c端的電極反應(yīng)是____________________________________

檢驗(yàn)c端產(chǎn)物的方法_______________________________________________

高錳酸鉀液滴現(xiàn)象__________________________________________________

(2)已知C裝置中溶液的溶質(zhì)為Cu(NO3)2和X(NO3)3 ,且均為0.1 mol,斷開K1,閉合K2,通電一段時(shí)間后,陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如圖所示,則Cu2+、X3+、H+ 氧化能力由大到小的順序是_______;

（3）D裝置中反應(yīng)的方程式 ___________________________

Answer 1

【答案】正 2Cl－－2e－=Cl2↑ 將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙置于電極附近，試紙變藍(lán) 紫紅色向c極移動(dòng) Cu2+>H+>X3+； Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑

【解析】

（1）關(guān)閉K1，打開K2，為電解飽和食鹽水裝置，其電解總反應(yīng)為：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑，d端呈紅色，說明d端生成了OH-，由此可知，b為電源負(fù)極，a端為電源正極；c為電解池的陽(yáng)極，若c為惰性電極，其電極反應(yīng)式為：2Cl－－2e－=Cl2↑；c端產(chǎn)物為Cl2，常用濕潤(rùn)淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)方法為：將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙置于電極附近，若試紙變藍(lán)，則說明生成了Cl2；KMnO4溶液為電解質(zhì)溶液，電解過程中，c端Cl-被氧化，MnO4-向c極移動(dòng)，其現(xiàn)象為：紫紅色向c極移動(dòng)；

（2）根據(jù)電解C的圖象可知，通電后就有固體生成，當(dāng)通過電子為0.2mol時(shí)，析出固體質(zhì)量達(dá)最大，證明此時(shí)析出的固體是銅。如果是X3+析出，電子數(shù)應(yīng)該是0.3mol，則氧化能力為Cu2+>X3+，當(dāng)電子超過0.2mol時(shí)，固體質(zhì)量沒變，說明這是陰極產(chǎn)生的是氫氣，即電解水，說明氧化能力H+>X3+，故氧化能力為Cu2+>H+>X3+；

（3）斷開K1，閉合K2，由（1）分析已知b為電源負(fù)極，即D裝置中碳棒作為陰極，Cu電極作為陽(yáng)極，陰極上的電極反應(yīng)是H+得到電子，陽(yáng)極上是Cu失去電子，故D裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑。