题目内容

【题目】电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。回答以下问题:

(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,在 X极附近观察到的现象是:________________

(2)Y电极上的电极反应式是_________,检验该电极反应产物的方法是:______________

(3)如果用电解方法精炼粗铜(粗铜中含有杂质锌和银),电解液a选用CuSO4溶液,则Y 电极的材料是____,电极反应式是_________________

【答案】有气泡,溶液变红 2Cl-2e-=Cl2 把湿润的淀粉KI试纸放在Y极附近,试纸变蓝,说明产物为Cl2 粗铜 Cu-2e-=Cu2+ Zn-2e=Zn2+

【解析】

(1)电解饱和食盐水时,由电源可知,X为阴极,Y为阳极,阳极上是氯离子失电子,阴极上是氢离子得电子,以此解答该题;

(2)Y电极上氯离子放电生成氯气,氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验;

(3)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,阳极应该是粗铜、阴极是纯铜,则X电极是纯铜、Y电极是粗铜,阴极上铜离子放电。

(1)和电源的负极相连的电极X极是阴极,该电极上氢离子发生得电子的还原反应,即2H++2e-=H2,在阴周围产生大量的氢氧根离子,所以滴酚酞溶液变红,现象有气泡产生,溶液变红;

(2)XY都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,Y电极上氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2,氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,所以氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验;

(3)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,阳极应该是粗铜、阴极是纯铜,则X电极是纯铜、Y电极是粗铜,阳极电极反应式:Zn-2e═Zn2+Cu-2e-═Cu2+,阴极上铜离子放电,电极反应式为Cu2++2e-=Cu

练习册系列答案
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【题目】自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在。水体中有机物含量是水质的重要指标,常用总有机碳衡量(总有机碳=)。

某学生兴趣小组用如下实验方法测定采集水样的总有机碳。

步骤1:量取50 mL水样,加入足量硫酸,加热,通N2,并维持一段时间(装置见右图,夹持类仪器省略)。

步骤2:再向水样中加入过量的K2Cr2O7溶液(可将有机物中的碳元素氧化成CO2),加热,充分反应,生成的CO2完全被100 mL 0.205 mol·L-1的Ba(OH)2溶液吸收。

步骤3:将吸收CO2后的浊液过滤并洗涤沉淀,再将洗涤得到的滤液与原滤液合并,加水配制成500 mL溶液。量取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入指示剂,并滴加0.050 00 mol·L-1的H2C2O4溶液,发生反应:Ba(OH)2+H2C2O4===BaC2O4↓+2H2O,恰好完全反应时,共消耗H2C2O4溶液20.00 mL。

(1)步骤1的目的是________

(2)计算水样的总有机碳(以mg·L-1表示),并写出计算过程。____________

(3)用上述实验方法测定的水样总有机碳一般低于实际值,其原因可能是__________________________________________

(4)高温燃烧可将水样中的碳酸盐、碳酸氧盐和有机物所含碳元素转化为CO2,结合高温燃烧的方法,改进上述实验。

①请补充完整改进后的实验方案:取V L的水样,分为两等份;将其中一份水样高温燃烧,测定生成CO2的物质的量为n1 mol;____________________________________,测定生成CO2的物质的量为n2 mol。

②利用实验数据计算,所取水样的总有机碳为________mg·L-1(用含字母的代数式表示)。

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