Question

如图，X是直流电源．Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒．接通电路后，发现d附近显红色．
（1）①写出c极上反应的电极反应式

 

．
②写出Y槽中总反应化学方程式

 

．
③写出Z槽中e极上反应的电极反应式

 

．
（2）请写出具体的计算过程：
①若电解2min后，取出e、f，洗净、烘干、称量，质量差为1.28g，在通电过程中，电路中通过的电子为

 

mol．
②若Y槽中溶液体积为500mL（电解后溶液体积可视为不变），则槽中单位时间内氢氧根离子浓度的变化是

 

mol/（L?min）．

Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）d附近显红色说明有碱生成，所以d为电解池的阴极，由此推知c为阳极，e 为阳极，f 为阴极，a为正极，b负极，根据电解池原理 可以写出相关电极反应和电解池总反应；
（2）①根据电子守恒和电解池的总反应计算；
②根据电解池总反应计算生成氢氧根的物质的量，再计算浓度；

解答： 解：（1）d附近显红色说明有碱生成，所以d为电解池的阴极，由此推知c为阳极，e 为阳极，f 为阴极，a为正极，b负极，根据电解池原理 可以写出相关电极反应和电解池总反应；
①c为阳极，氯离子放电，电极反应式为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②电解氯化钠溶液的化学方程式为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
③e 为阳极，铜是活性电极，所以电极上铜放电，电极反应式为：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）①设电路中转移的电子为xmol，根据e极：Cu-2e^-=Cu²⁺，△m=64 得e极质量减轻：32x（g）；
f极：Cu²⁺+2e^-=Cu，△m=64 得f极质量增重：32x（g），所以有：32x+32x=1.28，得x=0.02mol，
故答案为：0.02；
②因为两槽是串联，电极上流过的电量相等，在电解氯化钠溶液中，每流过1mol电子，溶液中就会产生1mol氢氧根离子，根据①可知，2min流过0.02mol电子，所以每分钟溶液中产生的氢氧根的物质的量为0.01mol，所以槽中单位时间内氢氧根离子浓度的变化为

0.01

0.5

mol/（L?min）=0.02mol/（L?min），故答案为：0.02．

点评：本题主要考查了电解池的电极反应及电极中的有关计算，难度不大，解题时注意在Z中铜是活性电极．