下圖是兩種溶液進行電解的裝置。電極A是由金屬M制成的，M的硝酸鹽的化學(xué)式為M(NO3)2，B，C，D都是鉑電極，P，Q是電池的兩極，電路接通后，電極B上金屬M沉淀出來：電極反應(yīng)為______，同時電極C產(chǎn)生______，電極反應(yīng)為______，電極D產(chǎn)生______，電極反應(yīng)為______。

（1）電池中P是______極，Q是______極。

（2）A極上電極反應(yīng)為______。

（3）當(dāng)電路中通過2.408×1022個電子時，B極上沉淀出1.27gM，則M的計算式為______。

（4）如果將電池的正負極交換，接入原電路通過1.204×1022個電子時，看到B極上______．電極反應(yīng)為______，A極上析出______ g ______，電極反應(yīng)為______（假設(shè)M為Cu）。

 

答案：
解析：

M2++2e-=M；氧氣；4OH--4e‑-=2H2O+O2↑；氫氣；2H++2e--=H2↑；

(1)正極；負極；

(2)M－2e-＝M2+ ；

(3)  ；

(4)放出氧氣，4OH--4e-=2H2O+O2↑；A極析出0.63g，銅；Cu2+-2e-=Cu

<

 


提示：

根據(jù)題中已知（甲）電解池的B極上有金屬M析出，可知在B極上發(fā)生了還原反應(yīng)：M2++2e=M，由M2+陽離子在B極上獲得電子而還原，可判斷B極是陰極，與B極相連的C極一定是陽極。所以在（乙）電解池中，陰離子在C極放電：4OH--4e-=2H2O+O2↑所以在C極上有氧氣放出。D極是陰極，溶液中的陽離子將在該極放電：2H++2e-=H2↑所以D極上有氫氣放出。

通過上述的分析和判斷，很容易推知A為陽極。而與A連接的電池P極一定是正極，Q為負極。這時可以看到A極溶解，發(fā)生了下述反應(yīng)：M-2e-=M2+，當(dāng)電路中通過2.408×1022個電子時，M2+離子將在B極上放電并析出，其質(zhì)量是1.27g。計算M的相對原子質(zhì)量：

M2+     ＋      2e-     ＝     M

              2e-             x

       1.27

x＝

M元素為銅元素

如果將電池的正負極交換，接入原電路，通過1.204×1022個電子時，因為這時B極是陽極，所以溶液中的陰離子將向陽極移動，并在陽極放電：4OH--4e=2H2O+O2↑ ，B極上有氧氣放出。如果M是銅，則在A極上將有銅析出，即M2++2e-=M或Cu2++2e-=Cu。

根據(jù)題中的已知條件列算式：

Cu2+      +    2e-    =    Cu

             2e-         63.5

              x

x＝＝0.635g

<

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑．
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)．如6Ag（s）+O3（g）=3Ag2O（s）；
△H=-235.8kJ?mol-1，已知2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）；△H=+62.2kJ?mol-1，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為
2O3（g）=3O2（g）△H=-285kJ/mol
2O3（g）=3O2（g）△H=-285kJ/mol
．
（2）臭氧在水中易分解，臭氧的濃度減少一半所需的時間如下圖所示．
 pH  3.0  4.0  5.0  6.0
 t/min
 T/℃
 20  301  231  169  58
 30  158  108  48  15
 50  31  26  15  7
pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是
OH-
OH-
．
（3）電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢，在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景．科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧．臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為
3H2O-6e-=O3↑+6H+
3H2O-6e-=O3↑+6H+
；陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，其電極反應(yīng)式為
3O2+6H++6e-=3H2O2
3O2+6H++6e-=3H2O2
．
（4）為測定大氣中臭氧（O3）含量，將0℃、1.01×105Pa的空氣VL慢慢通過足量KI溶液，使臭氧完全反應(yīng)；然后將所得溶液用amL cmol?L．的Na2S2O3溶液進行滴定恰好到達終點．
①O3與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式
H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH
H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH
．
②空氣中臭氧的體積分數(shù)為
0.012ac
V
0.012ac
V
．（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式．
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活．
已知：
①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ．mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890KJ．mol-1
．
（2）將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池．其負極電極反應(yīng)式是：
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O
．
（3）某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計了一種電解法制取Fe（OH）2的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色．下列說法中正確的是
BD
BD
（填序號）
A．電源中的a一定為正極，b一定為負極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H++2e-=H2↑
（4）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）
高溫
CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
H2O CO CO2
1 650 2 4 1.6 5
2 900 1 2 0.4 3
3 900 1 2 0.4 1
①實驗1中，以v （H2）表示的平均反應(yīng)速率為
0.16mol/（L?min）
0.16mol/（L?min）
．
②實驗3跟實驗2相比，改變的條件可能是
使用了催化劑（或加大了壓強）
使用了催化劑（或加大了壓強）
（答一種情況即可）．

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科目：高中化學(xué) 來源：2011屆廣東省增城中學(xué)高三第四次綜合測試理綜化學(xué)試題 題型：填空題

碳和碳的化合物在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃燒放出大量的熱，可作為能源用于人類的生產(chǎn)和生活。
已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l）；△H1= —1214kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；△H2= —566kJ/mol
則反應(yīng)CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）的△H=           。
（2）①將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。其正極電極反應(yīng)式是：                             。
②某同學(xué)利用甲烷燃料電池設(shè)計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。下列說法中正確的是          （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H+ + 2e－→H2↑
③若將所得Fe(OH)2沉淀暴露在空氣中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                        。 
（3）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡所需時間/min
H2O
CO
CO2
1
650
2
4
1.6
5
2
900
1
2
0.4
3
3
900
a
b
c
1
   ①實驗1中，以v(H2)表示的平均反應(yīng)速率為             。
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為        （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)。
（4）將2.4g碳（碳的相對原子質(zhì)量為12）在足量氧氣中燃燒，所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中，完全吸收后，溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)式是                  ；溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為：                        。

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年北京通州區(qū)高三第二次模擬考試理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：計算題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。

（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。

①已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g)  ΔH1＝ +489.0 kJ/mol

C(石墨)＋CO2(g)＝2CO(g)   ΔH2＝+172.5 kJ/mol

則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為                                         ；

②氯化鈀（PdCl2）溶液常被應(yīng)用于檢測空氣中微量CO。PdCl2被還原成單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                 ；

（2）將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入C3H8和O2構(gòu)成丙烷燃料電池。

①負極電極反應(yīng)式是：                                             ；

②某同學(xué)利用丙烷燃料電池設(shè)計了一種電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。下列說法中正確的是           （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負極

B．可以用NaCl溶液作為電解液

C．A、B兩端都必須用鐵作電極

D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是：2H+＋2e－＝H2↑

（3）將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)  CO2(g)＋H2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達到平衡所需時間/min

H2O

CO

CO2

1

650

2

4

1.6

5

2

900

1

2

0.4

3

3

900

1

2

0.4

1

 

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為           （填“吸”或“放”）熱反應(yīng)；

②實驗2中，平衡常數(shù)K＝           ；

③實驗3跟實驗2相比，改變的條件可能是                 （答一種情況即可）；

（4）將2.4g碳在足量氧氣中燃燒，所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中，完全吸收后，溶液中所含離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序                    。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年江蘇省無錫市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型：填空題

（12分）臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。

    （1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如6Ag（s）+Os（g）=3Ag2O（s）；

    △H= 一235．8kJ·mol-1，已知2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）；△H=+62．2kJ·mol-1，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為          。

    （2）臭氧在水中易分解，臭氧的濃度減少一半所需的時間如下圖所示。

    pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是          。

    （3）電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢，在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景�？茖W(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為        ;陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，其電極反應(yīng)式為        。

（4）為測定大氣中臭氧（03）含量，將0℃、1．01 × 105Pa的空氣VL慢慢通過足量KI溶液，使臭氧完全反應(yīng)；然后將所得溶液用amL cmol·L。的Na2S2O2溶液進行滴定恰好到達終點。

    ①O3與Ⅺ溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式        。

    ②空氣中臭氧的體積分數(shù)為        。

    （已知：2Na2S2+12=Na2S406+2NaI）

 

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