某校化学研究性学习小组以铜为电极电解饱和食盐水,探究过程如下:
【实验Ⅰ】如图装置,电源接通后,与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生;与电池正极相连的铜丝由粗变细.电解开始30s内,阳极附近出现白色浑浊,然后开始出现橙黄色浑浊,此时测定溶液的pH约为10.随着沉淀量的逐渐增加,橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部,但溶液始终未出现蓝色.
【实验Ⅱ】将实验Ⅰ中试管底部的橙黄色沉淀取出,分装在两支小试管中,沉淀很快转变为砖红色,后续的操作及现象如下:
| 序号 | 操作 | 现象 |
| ① | 滴入稀硝酸 | 砖红色沉淀溶解,有无色气泡产生,最终得到蓝色溶液 |
| ② | 滴入稀硫酸 | 砖红色沉淀转变为紫红色不溶物,溶液呈蓝色 |
已知常见铜的化合物颜色如下:
| 物质 | 颜色 | 物质 | 颜色 |
| 氯化铜 | 固体呈棕色,浓溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色 | 氢氧化亚铜(不稳定) | 橙黄色 |
| 碱式氯化铜 | 绿色 | 氢氧化铜 | 蓝色 |
| 氧化亚铜 | 砖红色 | 氯化亚铜 | 白色 |
请回答下列问题:
(1)铜的常见化合价为 +1 、 +2 ;聚集在试管底部的橙黄色沉淀的化学式为 Cu2O .
(2)阳极的电极反应式为 2Cu+2Cl﹣﹣2e﹣=2CuCl↓ .
(3)写出实验Ⅱ中①、②的离子方程式:① 3Cu2O+2H++2NO3﹣=6Cu2++2NO↑+7H2O ;② Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O .
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如图,p、q为直流电源的两极,A由+2价金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D极上均产生气泡.试回答:
(1)p为 正 极,A极发生了 氧化 反应.
(2)C为 阳 极,试管里收集到的气体是 氧气 .
(3)C极的电极反应式是 4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O .
(4)在电解过程中,测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下:
| 时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 阴极生成气体体积 (cm3) | 6 | 12 | 20 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 89 |
| 阳极生成气体体积 (cm3) | 2 | 4 | 7 | 11 | 16 | 21 | 26 | 31 | 36 | 41 |
仔细分析以上实验数据,造成阴、阳两极气体体积比变化的可能原因是 开始时阴、阳两极气体体积比为3:1,10分钟时约为2:1,说明开始时氧气溶解于溶液中 .
(5)当反应进行一段时间后,A、B电极所在的电解池中溶液的pH 不变 (填“增大”、“减小”或“不变”).
(6)当电路中通过0.004mol电子时,B电极上沉积金属X为0.128g,则此金属的摩尔质量为 64g/mol .
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锂离子电池已经成为第一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性.锂离子电池放电时的电极反应式为:
负极反应:C6Li﹣xe﹣═C6Li1﹣x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料);
正极反应:Li1﹣xMO2+xLi++xe﹣═LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物).
下列有关说法正确的是( )
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| A. | 锂离子电池充电时电池反应为LiMO2+C6Li1﹣x═C6Li+Li1﹣xMO2 |
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| B. | 电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1 mol 电子,金属锂所消耗的质量最大 |
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| C. | 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动 |
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| D. | 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1﹣x+xLi+﹣xe﹣═C6Li |
目前市场上的手提应急灯,主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池,其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中,使电解质溶液不易发生泄漏,大大改善了电池的性能.所用的原料仍然是Pb﹣PbO2﹣H2SO4,下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是( )
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| A. | 充电时,电源的正极接蓄电池标“+”的一极,电池上标有“﹣”的一极发生氧化反应 |
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| B. | “无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理 |
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| C. | 放电时,在铅酸蓄电池的负极发生还原反应 |
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| D. | 若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl溶液,标准状况下制备1.12LCl2,电池内至少消耗H2SO40.10 mol |