题目内容

【题目】如图所示,p、q为直流电源的两极,A由金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D上产生气泡,试回答:
(1)p为极,A极发生了反应.
(2)C为极,可收集到;D为极,可收集到
(3)C极的电极反应式为
(4)在电解过程中,测C、D两极上产生气体的体积,实验数据如表:

时间(min)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

阴极产生气体的体积(cm3

6

12

20

29

39]

49

59

69

79

89

阳极产生气体的体积(cm3

2

4

7

11

16

21

26

31

36

41

仔细分析以上实验数据,请说出变化的可能原因是
(5)当反应进行一段时间后,A、B电极附近溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”).
(6)当电路中通过0.004mol电子时,B极上沉积的金属X为0.128g,则此金属的摩尔质量为

【答案】
(1)正;氧化
(2)阳;氧气;阴;氢气
(3)4OH﹣4e=O2↑+2H2O
(4)开始时C、D两极气体体积比为1:3,10分钟时约为1:2,说明开始时氧气溶解于溶液中
(5)不变
(6)64g/mol
【解析】解:(1)接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D产生气泡,则B为阴极,X离子在阴极放电生成金属单质,则A、C是阳极,B、D是阴极,所以p是正极,A电极上失电子发生氧化反应,

所以答案是:正;氧化;(2)C电极是电解池阳极,阳极上氢氧根离子放电;D为阴极氢离子放电生成氢气,所以答案是:阳;氧气;阴;氢气;(3)C是阳极,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为:4OH﹣4e=O2↑+2H2O,

所以答案是:4OH﹣4e=O2↑+2H2O;(4)氢气和氧气都难溶于水,但是氧气更易溶于水;所以1~6分钟内氧气比氢气溶解的快而多,从而导致阴、阳两极生成的气体体积之比大于2:1;

所以答案是:开始时C、D两极气体体积比为1:3,10分钟时约为1:2,说明开始时氧气溶解于溶液中;(5)电解硫酸溶液实际上电解的是水,电解一段时间后,A,B电极附近溶液的pH不变,所以答案是:不变;(6)设其摩尔质量为M,电解时,B电极上的电极反应式为X 2++2e=X,则

X2++

2e=

X

2mol

1mol

0.004mol

M= =64g/mol,

所以答案是:64g/mol.

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