题目内容
(12分)如图为电解装置,X、Y为电极材料,a为电解质溶液。
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(1)若a为含有酚酞的KCl溶液,X为Fe,Y为石墨,电解一段时间后:
X电极附近可观察到的实验现象是 ;
写出Y电极的电极反应式 。
(2)若要实现Cu +H2SO4=CuSO4+H2↑,
则Y电极材料是 ;
写出X电极的电极反应式 。
(3)若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银,则a为 ,反应前两电极的质量相等,反应后电极质量相差2.16g,则该过程理论上通过电流表的电子数为 。
(4)若X、Y均为惰性电极,a为NaOH溶液,电解一段时间后,溶液的pH (填“增大”“不变”“减小”),若要使溶液恢复原来的状态,可往溶液中加入 。
(1)电极表面产生气体,附近溶液变红; 2Cl- - 2e-=Cl2↑;
(2)Cu;2H++2e-=H2↑;
(3)AgNO3溶液;0.01NA或6.02×1021 ;
(4)增大;H2O。
【解析】
试题分析:由题目所给装置图可知,X为Fe作阴极,水中H+得到电子生成氢气,电极附近溶液中OH-浓度增大,溶液变红色;Y为石墨作阳极,Cl-放电生成Cl2,电极反应是2Cl--2e-=Cl2↑;(2)要使非自发反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑发生需要利用电解原理,以硫酸溶液作电解质溶液,以铜做阳极Y,则在X电极上是H+放电生成H2,阴极电极反应2H++2e-=H2↑;(3) 若要在铁上电镀银,镀层金属银应该做阳极Y,镀件铁做阴极X,硝酸银溶液作电解质溶液,进行电解完成;反应后电极质量相差2.16g,由电镀原理可知:阳极质量减小阴极质量增加的质量相同,即阴极析出银的质量=阳极溶解减小的银的质量=1.08g,可以计算出两极各有0.01molAg的变化量,则理论上电路中通过的电子数为0.01NA或6.02×1021;(4)若X、Y均为惰性电极,a为NaOH溶液,则实质是电解水,溶液浓度增大,溶液PH增大;要使溶液恢复原来的状态,应加入水恢复溶液浓度。
考点: 了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为20,下列判断正确的是
W | X | Y |
Z |
A. 四种元素的原子半径:rZ>rX>rY>rW
B. 四种元素形成的单质最多有6种
C. 四种元素均可与氢元素形成电子总数为18的分子
D. 四种元素中,Z的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
(16分)铁的单质和化合物在实验和实际生产中都有重要作用。
Ⅰ.某同学将Cl2通入FeCl2和KSCN混合溶液中,现象为:
操作 | 现象 |
| 现象1:A中溶液变红 现象2:稍后,溶液由红色变为黄色 |
(1)B装置中反应的化学方程式____________ _ _______________ _______。
(2)A中溶液变红的原因是____________________ _ _________________________。
(3)为探究产生现象2的原因,该同学进行如下实验:
①取少量A中黄色溶液于试管加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在_ _。
②取少量A中黄色溶液于试管中,加入过量KSCN溶液,最终得到血红色溶液。
实验说明,Fe3+ 与SCN-生成红色Fe(SCN) 3的反应 可逆反应(是或不是)。
(4)该同学根据实验猜想,SCN-可能被氯水氧化。查资料得知SCN-的电子式为
,
离子反应为:SCN-+8Cl2+9H2O=SO42-+NO3-+16Cl-+18H+ + CO2 ;
①上述反应中,0.5molSCN-被氧化时转移的电子总数为 个。
②若要检验产物中含有SO42-,常用的化学试剂是________(写试剂名称)。
Ⅱ.高铁电池因原料丰富、绿色环保而倍受关注。Zn-K2FeO4碱性电池的某电极的放电产物为FeOOH,该极电极为____ __极,电极反应式为________________ __。