题目内容
【题目】电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容.某兴趣小组做如图探究实验:
(1)如图1为某实验小组依据氧化还原反应设计的原电池装置,若盐桥中装有饱和的KNO3溶液和琼胶制成的胶冻,则NO3﹣移向装置(填写“甲或乙”).其他条件不变,若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液,发现生成无色无味的单质气体,则石墨上电极反应式 .
(2)如图2,其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则甲装置是(填“原电池或电解池”),乙装置中石墨(2)为极,乙装置中与铁线相连的石墨(1)电极上发生的反应式为 .
(3)在图2乙装置中改为加入CuSO4溶液,一段时间后,若某一电极质量增重 1.28g,则另一电极生成mL(标况下)气体.
【答案】
(1)甲;2H++2e﹣=H2↑
(2)原电池;阳;Cu2++2e﹣=Cu
(3)224
【解析】解:(1)如图1为原电池装置,铁为负极,阴离子硝酸根向负极移动,所以NO3﹣移向甲移动;正极是氢离子放电生成氢气,电极反应式为:2H++2e﹣=H2↑,所以答案是:甲; 2H++2e﹣=H2↑;(2)其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型,则甲装置是活泼金属发生自发的氧化还原反,是原电池;乙装置中石墨(2)与电池的正极相连是阳极,乙装置中与铁线相连的石墨(1)电极是阴极,发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e﹣=Cu,所以答案是:原电池; 阳; Cu2++2e﹣=Cu;(3)在图2乙装置中改为加入CuSO4溶液,一段时间后,若某一电极质量增重 1.28g,即生成铜 1.28g,物质的量为:0.02mol,所以另一极析出氧气的物质的量为:0.01mol,所以另一电极生成224mL(标况下)气体,所以答案是:224.
【题目】钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展.
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一.由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,因此需要对其进行定量分析.具体步骤如图所示:
①加入过量氨水后发生反应的离子方程式为: .
②操作b为:
③Al(NO3)3待测液中,c(Al3+)=mol/L(用含m、V的代数式表示).
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图1所示:
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050、 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
①根据表数据,请你判断该电池工作的适宜应控制在(填字母)范围内.
A.100℃以下 B.100~300℃C.300~350℃D.350~2050℃
②放电时,电极A为极,电极B发生反应(填“氧化或还原”)
③充电时,总反应为Na2SX═2Na+xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为: .
(3)若把钠硫电池作为电源,电解槽内装有KI及淀粉溶液如图2所示,槽内的中间用阴离子交换膜隔开.通电一段时间后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅.则右侧发生的电极方程式:;试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是: .