题目内容
【题目】如图电解装置中,电极A是由金属M制成的,B、C和D都是铂电极,甲中的电解质溶液为MSO4 , 乙中的电解质为H2SO4 . E、F是外接直流电源的两极,电路接通后,电极B上有金属M析出.(已知金属M无变价) ![]()
(1)电池中E是极,F是极.
(2)A极上电极反应为 , B极上电极反应为 , C极上电极反应为 , D极上电极反应为 .
(3)当电路中通过2.408×1022个电子时停止电解,发现B极上析出1.27gM,则金属M的相对原子质量为 .
(4)如果再将外接直流电源的正负极交换接入原电路,当通过1mol电子后,B极的电极反应为 .
【答案】
(1)正;负
(2)M﹣2e﹣=M2+; M2++2e﹣=M;4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑;4H++4e﹣=2H2↑
(3)63.5
(4)4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
【解析】解:(1)电路接通后,电极B上有金属M析出,说明B电极上得电子发生还原反应,所以B极是电解池的阴极,A极阳极,E是电源的正极,F是电源的负极,所以答案是:正;负;(2)电路接通后,电极B上有金属M析出,说明B电极上得电子发生还原反应,电极反应式为M2++2e﹣=M,A电极上金属失电子发生氧化反应,电极反应式为M﹣2e﹣=M2+;C电极是阳极,D是阴极,工作时,C电极上氢氧根离子放电生成氧气,电极反应式为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,D电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为4H++4e﹣=2H2↑,
所以答案是:M﹣2e﹣=M2+;M2++2e﹣=M;4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑;4H++4e﹣=2H2↑;(3)当电路中通过2.408×1022个即
=0.04mol电子时停止电解,又B电极上得电子发生还原反应,电极反应式为M2++2e﹣=M,所以析出M为0.02mol,又发现B极上析出1.27gM,则金属M的摩尔质量为
=63.5g/mol,故M的相对原子质量为63.5,所以答案是:63.5;(4)如果再将外接直流电源的正负极交换接入原电路,B极即阳极首先为析出的M失电子溶解,当通过1mol电子后,为溶液中的氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应为4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑,所以答案是:4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑.