题目内容
【题目】如图所示的装置,X、Y都是惰性电极.将电源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色.丙池中盛有100mL3.00molL﹣1的CuSO4溶液.试回答下列问题: ![]()
(1)在电源中,B电极为极(填电极名称,下同);乙装置中粗铜为极.
(2)在甲装置中,石墨(C)电极上发生反应(填“氧化”或“还原”);甲装置中总的化学方程式是 .
(3)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为L.
(4)在丙装置中,X电极上发生的电极反应式是 .
(5)在此过程中,若丙池中两电极产生的气体恰好相等时,理论上在乙池中精铜增加了g.
【答案】
(1)负;阳
(2)氧化;2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)0.224
(4)2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑或4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
(5)38.4
【解析】解:(1)甲为电解饱和食盐水,在Fe极附近显红色,说明该极上氢离子放电,氢氧根浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,所以该电极是阴极,C电极是阳极,阳极与电源正极相连,则A是电源的正极,B是原电池的负极,所以答案是:负极;(2)在甲中,石墨电极为阳极,阳极上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,阴极上氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,溶液中氢氧根浓度增大,生成碱,电池总反应式为:2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,所以答案是:氧化;2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑;(3)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu,则转移电子为0.02mol,电路中电子转移守恒,甲中铁电极的反应:2H++2e﹣=H2↑,则在标况下产生氢气的体积为:0.01mol×22.4L/mol=0.224L,所以答案是:0.224;(4)在丙装置中,X为阳极,阳极上氢氧根离子失去电子发生氧化反应生成氧气,电极反应式为:2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑ 或4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑, 所以答案是:2H2O﹣4e﹣=4H++O2↑ 或4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑;(5)丙池中发生的反应分别是:阳极上:2H2O﹣4e﹣=O2↑+4H+ , 阴极上Cu2++2e﹣=Cu,2H++2e﹣=H2↑,100mL3.00molL﹣1的CuSO4溶液中铜离子物质的量是:0.3mol,铜离子得电子的是0.6mol,若两电极产生的气体恰好相等时(假设标准状况下),设均为nmol,则2n+0.6=4n,解得n=0.3,即装置在转移电子的物质的量是1.2mol,乙池产生精铜的电极反应为:Cu2++2e﹣=Cu,则精铜增重:
=38.4g,
所以答案是:38.4.