Question

下图是两种溶液进行电解的装置。电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为M(NO₃)₂，B，C，D都是铂电极，P，Q是电池的两极，电路接通后，电极B上金属M沉淀出来：电极反应为______，同时电极C产生______，电极反应为______，电极D产生______，电极反应为______。

（1）电池中P是______极，Q是______极。

（2）A极上电极反应为______。

（3）当电路中通过2.408×1022个电子时，B极上沉淀出1.27gM，则M的计算式为______。

（4）如果将电池的正负极交换，接入原电路通过1.204×1022个电子时，看到B极上______．电极反应为______，A极上析出______ g ______，电极反应为______（假设M为Cu）。

 

Answer 1

答案：
解析：

M2++2e-=M；氧气；4OH--4e‑-=2H2O+O2↑；氢气；2H++2e--=H2↑； (1)正极；负极； (2)M－2e-＝M2+ ； (3)  ； (4)放出氧气，4OH--4e-=2H2O+O2↑；A极析出0.63g，铜；Cu2+-2e-=Cu <

提示：

根据题中已知（甲）电解池的B极上有金属M析出，可知在B极上发生了还原反应：M2++2e=M，由M2+阳离子在B极上获得电子而还原，可判断B极是阴极，与B极相连的C极一定是阳极。所以在（乙）电解池中，阴离子在C极放电：4OH--4e-=2H2O+O2↑所以在C极上有氧气放出。D极是阴极，溶液中的阳离子将在该极放电：2H++2e-=H2↑所以D极上有氢气放出。 通过上述的分析和判断，很容易推知A为阳极。而与A连接的电池P极一定是正极，Q为负极。这时可以看到A极溶解，发生了下述反应：M-2e-=M2+，当电路中通过2.408×1022个电子时，M2+离子将在B极上放电并析出，其质量是1.27g。计算M的相对原子质量： M2+     ＋      2e-     ＝     M               2e-             x        1.27 x＝ M元素为铜元素 如果将电池的正负极交换，接入原电路，通过1.204×1022个电子时，因为这时B极是阳极，所以溶液中的阴离子将向阳极移动，并在阳极放电：4OH--4e=2H2O+O2↑ ，B极上有氧气放出。如果M是铜，则在A极上将有铜析出，即M2++2e-=M或Cu2++2e-=Cu。 根据题中的已知条件列算式： Cu2+      +    2e-    =    Cu              2e-         63.5               x x＝＝0.635g <