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由實驗得知用電解法將電解液中的金屬離子還原為金屬單質時，電極所通過的電荷量Q正比于金屬的物質的量n和金屬離子化合價a的乘積，Q=F·na，其中F是一恒量，稱為法拉第常數(shù)，它與金屬的種類無關（阿伏加德羅常數(shù)NA=6.023×1023 mol-1，電子電荷量e=1.6×10-19 C,Cu的摩爾質量：64×10-3 kg·mol-1）。
（1）試求出法拉第常數(shù)F（電荷量以庫侖為單位，保留三位有效數(shù)字）。
（2）如果電解硫酸銅溶液獲得1 kg的金屬銅，通過電解槽的電荷量是多少？
（3）用電鍍的方法在半徑為R的銅球表面均勻地鍍上很薄的銀層，在電鍍槽中銅球是陽極還是陰極？另一電極是什么材料？若電流為I，通電時間為t，銀的相對原子質量為A，金屬銀的密度為ρ，求鍍層的厚度d。
(1)F=9.64×104 C·mol-1
（2）Q=3.0×106 C
（3）陰極；銀；d=
（1）由題意可知F=，其中na乘積為轉移的電子的物質的量，所以法拉第常數(shù)F的含義是1 mol電子的電荷量，即F=NA×e，代入數(shù)據可得
F=NA×e=1.60×10-19C×6.023×1023 mol-1=9.64×104 C·mol-1。
（2）1 kg銅的物質的量n=="15.6" mol，銅離子a=2,則電荷量Q=Fna=9.64×104 C·mol-1×15.6 mol×2=3.0×106 C。
（3）由電解原理可知：待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽極。確定銅球是陰極，陽極材料是銀。由電解定律可得出通過的電荷量Q=Fna，其中a=1,析出銀的物質的量n=；
則可推知厚度d=。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（11 分）科學家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑（摻有少量Fe2O3的TiO2）表面與水發(fā)生反應，生成的主要產物為NH3，反應的化學方程式如下：N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列問題：
（1）進一步研究NH3生成量與溫度的關系，部分實驗數(shù)據見下表（光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應時間3 h），則該反應的正反應為            反應（填“吸熱”或“放熱”）
T/K
303
313
323
NH3生成量/（10-6 mol）
4.8
5.9
6.0
（2）與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻俾是以龃驨H3生成量的建議：　　                                      。
（3）合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到，H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得。甲烷在高溫下與水蒸氣反應反應方程式為：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部分物質的燃燒熱數(shù)
據如下：
H2(g) ：△H =－285.8 kJ?mol－1；
CO(g) ：△H =－283.0 kJ?mol－1；
CH4(g) ：△H =－890.3 kJ?mol－1。
已知1mol H2O(g)轉變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0 kJ熱量。寫出CH4和H2O在高溫下反應的熱化學方程式__________________________________。 
（4）有人設想尋求適合的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應物，以HCl——NH4Cl為電解質溶液制成新型燃料電池，請寫出該電極的正極反應式                     
（5）生成的NH3可用于制銨態(tài)氮肥，如(NH4)2SO4、NH4Cl，這些肥料顯       性，原因是（用離子方程式表示）___________________________，使用時避免與________________物質合施。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

下列規(guī)律中，明顯屬于經驗規(guī)律的是
A．質量守恒定律B．元素周期律
C．相似相溶原理D．能量最低原理

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（12分）近年來北京市汽車擁有量呈較快增長趨勢，汽車尾氣已成為重要的空氣污染物。
（1）汽車內燃機工作時引起反應：N2（g）＋O2（g）2NO（g），是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一。T℃時，向容積為2 L的密閉容器中充入10molN2與5molO2，達到平衡后NO的物質的量為2mol，則T℃時該反應的平衡常數(shù)K=          。（計算結果保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）
（2）一定量的NO發(fā)生分解的過程中，NO的轉化率隨時間變化的曲線如圖14所示。（已知：）
①反應2NO（g）N2（g）＋O2（g）為（填“吸熱”或“放熱）              反應。

②一定溫度下，能夠說明反應2NO（g）N2（g）＋O2（g）已達到平衡的是（填序號）         。
a.容器內的壓強不發(fā)生變化
b.NO、N2、O2的濃度保持不變
c.NO分解的速率和NO生成的速率相等
d.單位時間內分解4mol NO，同時生成2 mol N2
（3）①當發(fā)動機采用稀薄燃燒時，尾氣中的主要污染物為NOx，可用CxHy（烴）催化還原NOx消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H2
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H3=-867kJ·mol-1
△H2=              .
②使用催化劑可以將汽車尾氣的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO2）轉化為無毒氣體，該反應的化學方程式為     。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：實驗題

（10分）圖4-39是用石墨和鐵作電極電解飽和食鹽水的裝置。請?zhí)羁眨?br />
圖4-39
(1)X的電極名稱是_________極，發(fā)生的電極反應式為________，Y極的電極材料是_______。檢驗X極的產物方法是_____________________。
(2)某同學在實驗時誤將兩種電極材料接反，導致X極上未收到預期產物。一段時間后又將兩極的連接方式糾正過來，發(fā)現(xiàn)X一端出現(xiàn)了白色沉淀，此沉淀是_______(填化學式)。其形成原因是___________，該沉淀在空氣中放置，現(xiàn)象是________________________。
(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一，是將兩個極室用離子交換膜隔開(如圖4-40)其目的是_______，陽極室(A處)加入_______，陰極室(B處)加入_______，離子交換膜只許_________離子通過。

圖4-40

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

工業(yè)上電解食鹽水的陰極區(qū)產物是（）
A．氯氣
B．氫氣和氯氣
C．氫氣和氫氧化鈉
D．氯氣和氫氧化鈉

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

下面能夠構成原電池及電極反應式正確的是（　　）
A．Fe、Cu、濃硝酸溶液，負極反應式為：Fe-2e-═Fe2+
B．Al、Cu、稀硫酸，負極反應式為：Cu-2e-═Cu2+
C．Al、Mg、NaOH溶液，負極反應式為：Al+4OH--3e-═[Al（OH）4]-
D．Zn、Cu、乙醇，負極反應式為：Zn-2e-═Zn2+

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

如圖某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗．濾紙先用硫酸鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆知濾紙上寫“嫦娥奔月”，會出現(xiàn)紅色字跡，據此下列敘述正確的是（　�。�
A．鉛筆端作陰極，鉑片端發(fā)生還原反應
B．鉛筆端有少量鈉生成
C．硫酸鈉溶液不可用硝酸鉀溶液代替
D．鉑片端發(fā)生的電極反應為：40H--4e-=2H2O+O2↑

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：問答題

如圖是一個化學過程的示意圖．已知甲池的總反應式為2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O
請回答：

（1）甲池是______池，通入O2的電極作為______極，電極反應式為______．
（2）乙池是______池，A電極名稱為______極，電極反應式為______．乙池中的總反應離子方程式為______，溶液的pH______（填“增大”．“減小”或“不變”）．
（3）當乙池中B（Ag）極的質量增加5.40g時，甲池中理論上消耗O2______mL（標準狀況下）．

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