题目内容
如图为以惰性电极进行电解:(1)写出B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式:
A: ,
B: ,
总反应方程式: ;
C: ,
D: ,
总反应方程式: ;
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为 .
【答案】分析:(1)左、右两个装置都是电解池,左侧装置,A连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Cu2+放电生成Cu,B连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,阴、阳电极反应式之和为总反应式;
右侧装置,C连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Ag+放电生成Ag,D连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,水放电生成O2与H+,阴、阳电极反应式之和为总反应式;
(2)根据电子转移守恒计算A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比.
解答:解:(1)左、右两个装置都是电解池,左侧装置,A连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Cu2+放电生成Cu,阴极电极反应式为Cu2++2e-═Cu,B连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,总反应式为:CuCl2
Cu+Cl2↑;
右侧装置,C连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Ag+放电生成Ag,阴极电极反应式为4Ag++4e-═4Ag,D连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,水放电生成O2与H+,阳极电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,总反应式为4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3,
故答案为:Cu2++2e-═Cu,2Cl--2e-=Cl2↑,CuCl2
Cu+Cl2↑;
4Ag++4e-═4Ag,4OH--4e-═2H2O+O2↑,4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3;
(2)两个装置中转移的电子物质的量相等,故由电极反应式可知,A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为2:2:4:1,
故答案为:2:2:4:1.
点评:本题考查电解原理,难度不大,掌握离子放电顺序是关键,转移根据电子转移守恒计算电极产物的物质的量之比.
右侧装置,C连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Ag+放电生成Ag,D连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,水放电生成O2与H+,阴、阳电极反应式之和为总反应式;
(2)根据电子转移守恒计算A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比.
解答:解:(1)左、右两个装置都是电解池,左侧装置,A连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Cu2+放电生成Cu,阴极电极反应式为Cu2++2e-═Cu,B连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,Cl-放电生成Cl2,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,总反应式为:CuCl2
右侧装置,C连接电源的负极,为阴极,发生还原反应,Ag+放电生成Ag,阴极电极反应式为4Ag++4e-═4Ag,D连接电源的正极,为阳极,发生氧化反应,水放电生成O2与H+,阳极电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑,总反应式为4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3,
故答案为:Cu2++2e-═Cu,2Cl--2e-=Cl2↑,CuCl2
4Ag++4e-═4Ag,4OH--4e-═2H2O+O2↑,4AgNO3+2H2O═4Ag+O2↑+4HNO3;
(2)两个装置中转移的电子物质的量相等,故由电极反应式可知,A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为2:2:4:1,
故答案为:2:2:4:1.
点评:本题考查电解原理,难度不大,掌握离子放电顺序是关键,转移根据电子转移守恒计算电极产物的物质的量之比.
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