Question

19．觀察如圖裝置，回答下列問題：

（1）裝置C中Pb上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄．
（2）若裝置E的目的是在Cu材料上鍍銀，則極板N的材料為Ag，X溶液為AgNO₃．
（3）當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變0.32g時(shí)，常溫下裝置D溶液的PH為13（設(shè)裝置D電解過程產(chǎn)生的氣體完全逸出，且溶液體積不變）．
（4）垃圾滲濾液中含有大量的氨氮物質(zhì)（用NH₃表示）和氯化物，把垃圾滲濾液加入到裝置E的電解池（M、N電極為惰性材料）進(jìn)行電解除去NH₃，凈化污水．該凈化過程分兩步：第一步電解產(chǎn)生氧化劑，第二步氧化劑氧化氨氮物質(zhì)生成N₂．
①寫出電解時(shí)N極的電極反應(yīng)式：2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
②寫出第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl或3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）B和C裝置形成原電池，鉛作負(fù)極，二氧化鉛作正極，正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛；
（2）電鍍時(shí)，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽離子和鍍層金屬相同；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算生成氣體的體積；
（4）根據(jù)信息：該電解池（電極為惰性材料）電解除去NH₃，凈化污水；該凈化過程分兩步：第一步電解產(chǎn)生氧化劑，即產(chǎn)生能將氨氧化為氮?dú)獾奈镔|(zhì)，第二步氧化劑氧化氨氮物質(zhì)生成N₂，據(jù)電解池的工作原理結(jié)合發(fā)生的反應(yīng)來回答．

解答 解：（1）B和C裝置形成原電池，鉛作負(fù)極，二氧化鉛作正極，原電池放電時(shí)，正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛，發(fā)生還原反應(yīng)，C裝置中Pb上的電極反應(yīng)式為：Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄，
故答案為：Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄；
（2）電鍍時(shí)，鍍層作陽極，鍍件作陰極，電解質(zhì)溶液中陽離子和鍍層金屬相同，若裝置D的目的是在某鍍件上鍍銀，則X為硝酸銀溶液，N作陽極，應(yīng)該是銀，若裝置E的目的是驗(yàn)證金屬的電化學(xué)防腐，則極板N的材料為惰性電極（或石墨等不溶性惰性材料），被保護(hù)的金屬連接電源陰極，
故答案為：Ag；AgNO₃；
（3）當(dāng)裝置A中Cu電極質(zhì)量改變0.32g時(shí)，n（Cu）=$\frac{0.32g}{64g/mol}$=0.005mol，則轉(zhuǎn)移了0.01mol電子，裝置D中n（NaCl）=1mol/L×0.1L=0.1mol，陽極發(fā)生2Cl-2e^-=Cl₂↑，陰極發(fā)生2H⁺+2e^-=H₂↑，消耗了0.01mol氫離子，則溶液中產(chǎn)生0.01mol氫氧根離子，氫氧根離子濃度為：$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mmol/L，該溶液的pH=13，
故答案為：13；
（4）①根據(jù)圖示知道：N電極是電解池的陽極，該電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，可以得到氧化劑，根據(jù)離子的放電順序，即氯離子失電子產(chǎn)生氯氣的過程，電極反應(yīng)式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②第二步氧化劑氯氣氧化氨氮物質(zhì)即氨氣生成N₂的過程，發(fā)生的反應(yīng)為：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl或3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl，
故答案為：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl或3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池、電解池的工作原理，題目難度中等，根據(jù)圖示正確判斷原電池、電解池為解答關(guān)鍵，注意掌握原電池、電解池工作原理，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．