Question

【题目】如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。

(1)闭合K1 ,断开K2 ,通电后,d端显红色,则电源a端为______极,若c、d为惰性电极，c端的电极反应是____________________________________

检验c端产物的方法_______________________________________________

高锰酸钾液滴现象__________________________________________________

(2)已知C装置中溶液的溶质为Cu(NO3)2和X(NO3)3 ,且均为0.1 mol,断开K1,闭合K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如图所示,则Cu2+、X3+、H+ 氧化能力由大到小的顺序是_______;

（3）D装置中反应的方程式 ___________________________

Answer 1

【答案】正 2Cl－－2e－=Cl2↑ 将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近，试纸变蓝 紫红色向c极移动 Cu2+>H+>X3+； Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑

【解析】

（1）关闭K1，打开K2，为电解饱和食盐水装置，其电解总反应为：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑，d端呈红色，说明d端生成了OH-，由此可知，b为电源负极，a端为电源正极；c为电解池的阳极，若c为惰性电极，其电极反应式为：2Cl－－2e－=Cl2↑；c端产物为Cl2，常用湿润淀粉碘化钾试纸检验，其检验方法为：将湿润的淀粉碘化钾试纸置于电极附近，若试纸变蓝，则说明生成了Cl2；KMnO4溶液为电解质溶液，电解过程中，c端Cl-被氧化，MnO4-向c极移动，其现象为：紫红色向c极移动；

（2）根据电解C的图象可知，通电后就有固体生成，当通过电子为0.2mol时，析出固体质量达最大，证明此时析出的固体是铜。如果是X3+析出，电子数应该是0.3mol，则氧化能力为Cu2+>X3+，当电子超过0.2mol时，固体质量没变，说明这是阴极产生的是氢气，即电解水，说明氧化能力H+>X3+，故氧化能力为Cu2+>H+>X3+；

（3）断开K1，闭合K2，由（1）分析已知b为电源负极，即D装置中碳棒作为阴极，Cu电极作为阳极，阴极上的电极反应是H+得到电子，阳极上是Cu失去电子，故D装置中反应的化学方程式为：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑。