题目内容
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子为Na+、Ag+、NO3-、SO42-、Cl-,在如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:![]()
(1)M为电源的 极(填写“正”或“负”),甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 、 (填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为 L。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式: 。
(4)若电解后甲溶液的体积为10L,则该溶液的pH为 。
(1)负 NaCl AgNO3 (2)0.56L (3)4AgNO3+2H2O
4Ag+4HNO3+O2↑ (4)12
解析试题分析:(1)经过一段时间后,测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克,这说明c电极是阴极,则M是负极,N是正极,f是阳极,e是阴极,d是阴极,b是阴极,a是阴极。乙中电解后pH降低,说明酸性增强,因此电解液应该是硝酸银溶液。甲中pH升高,说明碱性增强,因此电解液应该是氯化钠。丙中pH不变,则相当于是电解水,因此电解液是硫酸钠或硝酸钠。
(2)c电极析出的单质银,物质的量=
=0.1mol,转移电子的物质的量是0.1mol。f电极是阳极,溶液中的OH-放电,4OH--4e-=2H2O+O2↑。则根据电子转移守恒可知,生成氧气的物质的量是
=0.025mol,标准状况下的体积=0.025mol×22.4L/mol=0.56L。
(3)乙中电解质是硝酸银溶液,则电解反应方程式为4AgNO3+2H2O
4Ag+4HNO3+O2↑。
(4)甲中电解质是氯化钠,电解的方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,根据电子守恒可知,反应中生成氢氧化钠的物质的量是0.1mol,其浓度是
=0.01mol/L,则pH=12。
考点:考查电解原理的有关判断与应用
为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
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I.用图甲所示装置进行第一组实验时:
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu作电极的是 (填序号)。
| A.石墨 | B.镁 | C.银 | D.铂 |
II.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,且Y极溶液逐渐变成紫红色:停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。查阅资料知,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,回答下列问题:
(3)电解过程中,X极溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH?-4e?=2H2O+O2↑和 。
(5)电解进行一段时间后,若在X极收集到672mL气体,Y电极(铁电极)质量减小0.28g,则在Y极收集到气体为 mL(均已折算为标准状况时气体体积)。
(6)K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电池反应为:
2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的电极反应式为 。