题目内容
【题目】如图是一个电化学过程的示意图.请回答下列问题:
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(1)通入CH3OH的电极的电极反应式为__________________.
(2)丙池是铜的精炼池,电解一段时间后烧杯中的溶液浓度会______(填“增大、减小、不变”),A电极反应式_______________________(已知粗铜中含有Zn,Ag杂质).
(3)丁池中滴有酚酞,实验开始后观察到的现象_____________________,丁池采用无隔膜电解,产生的氯气可能会与KOH溶液接触仅得到KClO和H2,则相应的化学反应方程式为____________________________________________________。
(4)若甲、乙两个电池氧气通入量均为20L(标准状况),且反应完全,则理论上通过丁池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×l04Cmol-1),丁池最多能产生气体的总体积为______L(标准状况)。
【答案】 CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 减小 Zn-2e-=Zn2+ Cu-2e-=Cu2+ 两电极均有气泡冒出,右电极附近溶液变红 KCl+H2O
KClO+H2↑ 3.44×l05C 80
【解析】(1)甲醇中C元素的化合价升高,则通入CH3OH的电极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;(2)乙中A与正极相连,则A为阳极,粗铜精炼粗铜为阳极,则A为粗铜,锌、铜失电子产生锌离子和铜离子,而铜离子在阴极得电子产生铜单质,故电解一段时间后烧杯中的溶液浓度会减小;A电极反应式为Zn-2e-=Zn2+、Cu2++2e-=Cu;(3)电解氯化钾溶液,生成氢气、氯气和氢氧化钾,溶液呈碱性,可观察到两电极均有气泡冒出,右电极附近溶液变红,电解总反应式为2KCl+2H2O
2KOH+H2↑+Cl2↑;(4)甲、乙中的正极反应均为O2+4e-+2H2O=4OH-,则理论上通过丁池的电量为
×4×9.65×l04C/mol=3.44×l05C,由电子守恒可知O2~4e-~2H2↑~2Cl2↑,则气体的体积为氧气体积的4倍,所以丁池最多能产生气体的总体积为20L×4=80L。