题目内容

按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:

(1)判断装置的名称:A池为          ,B池为         
(2)锌极为        极,电极反应式为                       ;铜极为       极,电极反应式为                        ;石墨棒C1      极,电极反应式为                     ;石墨棒C2附近发生的实验现象为       ,反应结束后,B池溶液的pH值       。(增大、减小、不变,忽略气体溶于水) 。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下),锌的质量     (增加或减少)         g。

(1)原电池(1分) 电解池(1分)
(2)负极(1分)Zn-2e-=Zn2+ (2分)正极(1分)Cu2++2e-="Cu" (2分)
阳极(1分) 2Cl--2e-=Cl2↑,(2分) 有气体生成,溶液变红(2分) 增大(1分)
(3)减少 (1分)  0.65(1分)

解析试题分析:(1)锌与硫酸铜可以发生自发的氧化还原反应,因此A装置是原电池。B装置中电极均是惰性电极,属于电解池。
(2)原电池中较活泼的金属作负极,则锌是负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;银是正极,溶液中的铜离子在正极得到电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。C1电极与原电池的正极相连作阳极,溶液中的氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑。C2电极与原电池的负极相连作阴极,溶液中的氢离子放电,电极反应式为2H+2e=H2↑。由于氢离子放电破坏阴极周围水的电离平衡,导致阴极周围氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,碱能使酚酞显红色。B装置中总的化学方程式为2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,即装置中有氢氧化钾强碱生成,因此溶液的碱性增强。
(3)若工作一段时间后,生成标准状况下氢气224ml,其物质的量是0.01mol,转移电子的物质的量是0.02mol。根据电子转移守恒可知消耗锌的物质的量是0.01mol,质量减少0.01mol×65g/mol=0.65g。
考点:考查电化学原理的应用

练习册系列答案
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甲、乙的实验装置如图所示,丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。

请回答下列问题:
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式:_________________________
(2)已知:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。若将湿润的淀粉­KI试纸置于乙装置中的碳棒附近,现象为________________________________;若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验,烧杯中溶液的体积为200 mL,则此时溶液的pH=________。(室温条件下,且不考虑电解产物的相互反应)
(3)工业上经常用到离子交换膜,离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时,为了阻止两极产物之间的反应,通常用如丙图所示的装置,Na的移动方向如图中标注,则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”);________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质,利用丁装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极的电极反应式:_____________________________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)____________________________________ __。
③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是
___________________ __________________________________________

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