实验活动4 简单的电镀实验 课时作业
一、单选题
1.下列实验现象预测不正确的是
A.实验I:电流表A指针偏转,碳棒上有红色固体析出
B.实验II:电流表A指针偏转,碳棒上有无色气体产生
C.实验Ⅲ:碳棒上有黄绿色气体产生,铁极上有无色气体产生
D.实验IV:可实现粗铜的提纯
2.如图是一种新型锂电池装置,电池充、放电反应为。放电时,需先引发铁和氯酸钾反 应使共晶盐熔化。下列说法不正确的是
A.共晶盐储热效果好,利于电解质熔化
B.整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能
C.放电时LiV3O8电极的反应为xLi++xe-+LiV3O8= Li1+XV3O8
D.充电时 Cl-移向LiV3O8电极
3.我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为CO(NH2)2+H2O=3H2↑+N2↑+CO2↑。下列说法中错误的是
A.a为阳极,CO(NH2)2发生氧化反应
B.b电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C.每转移6mol电子,a电极产生1molN2
D.电解一段时间,a极区溶液pH升高
4.下列说法正确的是
A.用盐酸标准溶液测定NaOH溶液浓度滴定实验中,滴定前无气泡而滴定后有气泡,会使测定值偏高
B.将地下钢管与直流电源的正极相连,用来保护钢管
C.已知在101KPa下,1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量,其热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1
D.25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1,表示稀H2SO4与KOH 溶液反应的中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+2KOH(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6kJ·mol-1
5.中科院深圳研究院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池,可大幅度提升电动汽车的使用性能,其工作原理如图所示。充电过程中,石墨电极发生阴离子插层反应,而铝电极发生铝-锂合金化反应,下列叙述正确的是
A.放电时,电解质中的Li+向左端电极移动
B.充电时,与外加电源负极相连一端电极反应为:AlLi-e-=Li++Al
C.放电时,正极反应式为Cn(PF6)+e-=PF6-+Cn
D.充电时,若转移0.2mol电子,则铝电极上增重5.4g
6.下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源。当电池工作时,下列说法错误的是
A.甲中H+透过质子交换膜由左向右移动
B.M极电极反应式:H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2↑+N2↑+16H+
C.一段时间后,乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变
D.当N极消耗0.25 mol O2时,则铁极增重16 g
7.关于下列各装置图的叙述中,不正确的是
A.用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液
B.用装置①进行电镀,镀件接在b极上
C.装置②的总反应是:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
D.装置③中的铁钉几乎没被腐蚀
8.研究电化学腐蚀及防护的装置如下图所示。下列有关说法正确的是
A.d为石墨,铁片不易被腐蚀
B.d为石墨,石墨上电极反应为:O2+2H2O + 4e-=4OH-
C.d为锌块,铁片腐蚀加快
D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H++2e-=H2↑
9.用Pt作电极电解下列某种溶液,当阳极生成112 mL气体时,阴极上析出0.64 g金属,则该电解池中溶质可能是( )
A.CuSO4 B.MgSO4 C.Al2(SO4)3 D.Na2SO4
10.用如图所示装置电解饱和食盐水,正确的是
A.Fe棒连接电源正极 B.电子由Fe棒到C棒,再回到Fe棒
C.C棒上发生2H++2e-→H2↑ D.Fe棒附近,产生NaOH
11.电解精炼法提纯镓的方法是:以含Zn、Fe、Cu杂质的粗镓为阳极,纯镓为阴极,NaOH水溶液为电解质溶液。通电时,粗镓溶解以GaO2-形式进入电解质溶液,并在阴极放电析出高纯镓。(金属活动性顺序为:Zn﹥Ga﹥Fe)。下列有关电解精炼说法中,不正确的是
A.阳极主要电极反应式为:Ga + 4OH--3e-= GaO2-+ 2H2O
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.在阴极除了析出高纯度的镓之外,还可能有H2产生
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Fe
12.下列关于铜锌原电池和电解氯化铜溶液的叙述正确的是
A.电解氯化铜溶液时,阳极上发生还原反应
B.铜锌原电池中铜片上发生氧化反应
C.电解氯化铜溶液时,化学能转化为电能
D.电极都上分别同时发生氧化反应和还原反应,并且得失电子数相等
13.化学可以变废为宝,利用电解法处理烟道气中的NO,将其转化为NH4NO3的原理如下图所示,下列说法错误的是
A.该电解池的阳极反应为:NO - 3e- + 2H2O = NO3- + 4H+
B.为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A为HNO3
C.该电解池的电极材料为多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反应速率
D.用NH4NO3的稀溶液代替水可以增强导电能力,有利于电解的顺利进行
14.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是
A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式:
B.碱性氢氧燃料电池的负极反应式:
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式:
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:
15.下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
16.某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y都是石墨电极。当将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,发现在F极附近溶液显红色。按要求回答下列问题:
(1)电极F的名称是______,电源B极的名称是______。
(2)甲装置中D电极的电极反应式是________________。
(3)乙装置中电解反应的总化学方程式_______________________。
(4)欲使丙装置发生:2Ag+2HCl=2AgCl+H2↑反应,则G电极的材料应是____(填化学式)
(5)丁装置中装有Fe(OH)3胶体,一段时间后胶体颜色变深的电极是:__________(填字母)
17.工业上为了处理含有的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量,以铁为电极进行电解,经过一段时间,有和沉淀生成,工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。请回答下列问题:
(1)两极发生的电极反应式为阳极:_______;阴极:_____。
(2)工业废水由酸性变为碱性的原因是___________。
(3)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极,原因是___________。
三、实验题
18.过二硫酸盐可以用作聚合反应促进剂、电池去极剂等,用饱和(NH4)2SO4溶液电解制备(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)的装置如图所示:
回答下列问题:
(1)X膜为______(填“阳”或“阴”)离子交换膜,阳极室pH减小的主要原因是发生了副反应,该反应的电极反应式为______。
(2)取电解后的溶液少许于甲、乙两支试管中,进行下列实验:
向甲试管中滴入酸化的KI和淀粉溶液并微热,溶液变蓝,说明过二硫酸铵具有_______(填“氧化”或“还原”)性;向乙试管中滴入酸化的MnSO4溶液及1滴AgNO3溶液(催化)并微热,溶液显紫色,能说明该现象的离子方程式为________。
(3)(NH4)S2O8与NaOH溶液在约55℃时可制取Na2S2O8(温度超过90℃时,NH3可将还原为),装置如图所示。
①组装合适的加热装置,还需要的玻璃仪器有_____、______。
②接口a应连接的装置是_________(填标号)。
③通N2的目的是______。
(4)测定电解后溶液中c()的实验步骤如下:取amL电解后的溶液于锥形瓶中,加入V1mLc1mol·L-1FeSO4溶液(过量),加热,再加入20mL硫磷混合酸,滴入二苯胺磺酸钠指示剂5~6滴,用c2mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定过量的FeSO4至溶液呈紫色(终点),消耗K2Cr2O7标准溶液V2mL。电解后的溶液中c()=(列出计算式)_______mol·L-1。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【详解】A.实验I:该装置符合原电池构成条件,能形成原电池,所以有电流产生,铁易失电子而作负极,碳作正极,碳棒上铜离子得电子生成铜单质,所以碳棒上有红色物质析出,故A正确;
B.实验II:该电池符合原电池构成条件,能形成原电池,所以有电流产生,铁易失电子生成亚铁离子而作负极,没有无色气体产生,故B错误;
C.实验III:该装置是电解池,碳作阳极,铁作阴极,碳棒上氯离子放电生成黄绿色的氯气,铁棒上氢离子放电生成无色的氢气,故C正确;
D.实验IV:该装置是电解池,粗铜做阳极,精铜作阴极,阳极上铜失电子形成铜离子,还有一些金属失去电子,形成阳极泥,阴极上铜离子得电子发生还原反应生成金属单质铜,可实现粗铜的提纯,故D正确;
答案选B。
2.B
【分析】本题考查电化学的相关知识。放电反应属于原电池,充电反应属于电解池,根据原电池和电解池的工作原理进行分析判断。由已知放电反应为原理知道锂合金一端做负极,LiV3O8做正极,发生还原反应,电极反应方程式为xLi++xe-+LiV3O8= Li1+XV3O8;充电反应属于电解池,LiV3O8电极做阳极,阴离子向阳极移动,整个反应过程中除了化学能和电能之间的相互转化,还有一部分转为热能了。就此判断每个选项即可。
【详解】A. 共晶盐是优良的传热储能介质,其熔点较低,可利用铁和氯酸钾反应放出的热量使其熔化,故A正确;B. 整个过程的能量转化有化学能转化为电能,还有化学能与热能的转化,故B错误;C. 放电时为原电池,LiV3O8电极做正极,其电极的反应式为xLi++xe-+LiV3O8= Li1+XV3O8,故C正确;D. 充电时为电解池, Cl-移向阳极LiV3O8电极移动,故D正确;答案:B。
【点睛】本题考查电化学的相关知识。根据电化学原理进行解答。原电池中还原剂做负极,发生氧化反应,氧化剂做正极,发生还原反应,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。电解池阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。根据电化学的工作原理进行判断相关选项。
3.D
【分析】A、电解池工作时,CO(NH2)2失去电子,a为阳极发生氧化反应;
B、阴极产生H2,则阴极反应式为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑;
C、阳极的电极反应式为:CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,根据电极反应计算;
D、a极发生CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,a极区溶液pH降低。
【详解】A、电解池工作时,CO(NH2)2失去电子,a为阳极发生氧化反应,故A正确;
B、阴极水得电子产生H2,则阴极反应式为:2H2O+2e-═2OH-+H2↑,故B正确;
C、阳极的电极反应式为:CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,若电路中通过6mol电子,阳极产生N2的物质的量为n(N2)=6mol×1/6=1mol,故C正确;
D、a极发生CO(NH2)2-6e-+H2O═CO2↑+N2↑+6H+,a极区溶液中氢离子浓度增大,溶液的pH降低,故D错误。
故选D。
【点睛】本题考查电解原理,解题关键:明确电极反应式。难点C,根据电极反应计算。
4.C
【详解】A. 用盐酸标准溶液测定NaOH溶液浓度滴定实验中,滴定前无气泡而滴定后有气泡,则消耗标准盐酸体积的读数偏小,会使测定值偏低,A不正确;B. 将地下钢管与直流电源的正极相连,则钢管的腐蚀加快,不能用来保护钢管,B不正确;C. 已知在101KPa下,1gH2燃烧生成水蒸气放出121kJ热量,由此可以求出,在此条件下,4gH2燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,所以,其热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1,C正确;D. 25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ·mol-1,表示稀H2SO4与KOH 溶液反应的中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+KOH(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1,D不正确。
点睛:中和热指的是在稀溶液中酸碱中和生成1摩尔水的反应热。要注意中和热的基准是生成1摩尔水,生成的盐必须是可溶性的盐,不能生成沉淀。
5.C
【详解】A.由图中电子流动方向川知,放电时左边为负极右边为正极,原电池中阳离子向正极移动,所以电解质中的Li+向右端移动,故A错误;
B.充电时阴极得电子发生还原反应,所以电极反应式为:Li++Al+e-=AlLi,故B错误;
C.放电时,正极Cn(PF6)发生还原反应,据图可知生成PF6-,所以电极反应式为:Cn(PF6)+e-=PF6-+Cn,故C正确;
D.锂比铝活泼,充电时,铝电极的电极反应式为:Li++Al+e-=AlLi,所以若转移0.2 mol电子,增重为0.2×7=1.4g,而不是5.4 g,故D错误;
故答案为C。
【点睛】原电池中电子经导线由负极流向正极,电流方向与电子流向相反;电解质溶液中阳离子流向正极,阴离子流向负极。
6.D
【分析】根据题给信息知,甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;乙部分是在铁上镀铜,则铁为阴极应与负极相连,铜为阳极应与正极相连,根据得失电子守恒计算,以此解答该题。
【详解】甲图中装置是将化学能转化为电能的原电池,M是负极,N是正极,电解质溶液为酸性溶液,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,
A.M是负极,N是正极,质子透过离子交换膜由左M极移向右N极,即由左向右移动,选项A正确;
B.H2N(CH2)NH2在负极M上失电子发生氧化反应,生成氮气、二氧化碳和水,电极反应式为H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+16e-,选项B正确;
C.乙装置是在铁上镀铜,铜在阳极失电子变为铜离子进入溶液中,溶液中的铜离子又在阴极得电子,生成铜,整个过程中电解液浓度基本不变,所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变,选项C正确;
D.当N电极消耗0.25 mol氧气时,则转移0.25×4=1mol电子,所以铁电极增重mol×64g/mol=32g,选项D错误;
答案选D。
7.C
【分析】
【详解】装置①中,b极是阴极,发生还原反应,生成铜,故A、B选项正确;
D、浓硫酸有强氧化性,可以使铁钝化,故D正确;
C、装置②中,由于铁比铜活泼,铁作为负极与氯化铁溶液反应,故C错误;
答案选C。
8.B
【详解】A.d为石墨,铁作负极,发生氧化反应,腐蚀加快,A错误;
B.d为石墨,石墨作正极,发生还原反应,电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,B正确;
C.d为锌块,Zn比Fe活泼,锌块作负极,铁作正极,这是牺牲阳极的阴极保护法,铁片被保护,C错误;
D.d为锌块,Zn比Fe活泼,锌块作负极,铁作正极,在铁片上发生还原反应,海水呈弱碱性,因此Fe上发生的反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,D错误;
答案选B。
9.A
【详解】因Mg2+、Al3+、Na+的氧化性弱于H+,故水溶液中三种离子不放电,即不会析出金属,只有A能析出金属Cu,用Pt作电极电解硫酸铜时,阳极生成的气体为氧气,若为112 mL,则物质的量为=5×10-3mol,依据转移电子数守恒,可知O22Cu,则阴极上析出铜的质量为2×5×10-3mol×64g/mol=0.64g,符合题意,A项正确;
答案选A。
【点睛】电解原理中阴阳极放电顺序判断方法:
(1)阴极:阴极上放电的总师溶液中的阳离子,与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的,其离子的氧化性越强,越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电,其放电顺序为:K+Ca2+Na+Al3+(水中)H+ Zn2+ Fe2+ Sn4+ Pb2+ H+Cu2+ Fe3+ Ag+。
(2)阳极:若为活性电极做阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应;若为惰性电极做阳极,则仅是溶液中的阴离子放电,其常见的放电顺序为:F- 含氧酸根离子OH-Cl-Br-I-S2-。
10.D
【分析】电解饱和食盐水时,电极材料不参与电极反应;由于Fe是活性电极材料,所以其所在的电极应为阴极。
【详解】A.由以上分析可知,Fe棒为阴极,其连接电源负极,A不正确;
B.电子由负极流向Fe棒,再由C棒流向正极,B不正确;
C.C棒为阳极,发生2Cl--2e-=Cl2↑,C不正确;
D.Fe棒为阴极,在其附近,H2O得电子,最终生成NaOH和H2,D正确;
故选D。
11.B
【分析】由金属活动性顺序为:Zn﹥Ga﹥Fe可知,阳极上Zn、Ge失电子发生氧化反应生成Zn2+和GaO2-进入电解质溶液,Fe、Cu不参与电极反应式,沉入电解槽底部形成阳极泥,阴极上GaO2-得电子发生还原反应生成Ga。
【详解】A项、由金属活动性顺序可知,阳极上Zn、Ge失电子发生氧化反应生成Zn2+和GaO2-进入电解质溶液,主要电极反应式为:Ga + 4OH--3e-=GaO2- + 2H2O,故A正确;
B项、由金属活动性顺序可知,阳极上Zn、Ge失电子发生氧化反应生成Zn2+和GaO2-,阴极上只有GaO2-得电子发生还原反应生成Ga,由得失电子数目守恒可知阳极质量的减少的量与阴极质量的增加的量不可能相等,故B错误;
C项、在阴极除了析出高纯度的镓之外,电解质溶液中的水也可能在阴极上得电子发生还原反应生成氢气,故C正确;
D项、由金属活动性顺序可知,Fe、Cu不参与电极反应式,沉入电解槽底部形成阳极泥,故D正确;
故选B。
【点睛】本题考查电解池原理的应用,注意电解池反应的原理和两极反应物和生成物的分析,明确金属活动性顺序与电极反应的关系是解题的关键。
12.D
【详解】A.电解氯化铜溶液时,阳极上发生氧化反应,故A错误;
B.铜锌原电池中铜作正极,发生还原反应,故B错误;
C.电解池是将电能转化为化学能的装置,电解氯化铜溶液时,电能转化为化学能,故C错误;
D.阳极发生氧化反应,失电子,阴极发生还原反应,得电子,并且得失电子数相等,故D正确;
故选D。
13.B
【分析】A、电解NH4NO3时,在阳极上是NO失电子的氧化反应,在阴极上是氢离子得电子的还原反应;
B、在阳极上获得硝酸,为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充氨气.
C、 增大反应物的接触机会,能加快反应速率;
D、增大溶液中离子的浓度,增强导电能力。
【详解】A. 右室在阳极上是NO失电子的氧化反应,电极反应式为:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,故A正确;
B. 在阳极上获得硝酸,为使电解产物完全转化为NH4NO3,需要补充氨气,故B错误;
C. 增大反应物的接触机会,能加快反应速率,该电解池的电极材料为多孔石墨,目的是提高NO的利用率和加快反应速率,故C正确;
D. NH4NO3是强电解质,用NH4NO3的稀溶液代替水可以增大溶液中离子的浓度,增强导电能力,有利于电解的顺利进行,故D正确。
故选B。
【点睛】本题考查了电化学知识的应用,充分考查学生的分析、理解能力,解题关键:明确发生反应的原理。
14.A
【详解】A.电解饱和食盐水时,阳极上放电生成,阳极的电极反应式为,A正确;
B.碱性氢氧燃料电池的正极上得电子发生还原反应,电极反应式为,负极上失电子,B错误;
C.粗铜精炼时,粗铜连接电源正极,作电解池的阳极,纯铜连接电源负极,作电解池的阴极,C错误;
D.钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:,正极反应式:或,D错误;
答案选A。
15.B
【详解】A、C选项正确,该装置都为原电池,Cu做正极,反应方程式为2H+ + 2e- = H2↑;B选项正确,该装置为电解池,Cu为阳极,发生氧化反应:Cu + 2e- = Cu2+,故无气体产生。D选项为电解池装置,Cu为阴极,发生还原反应:2H++2e- = H2↑。故有气体产生。答案选B。
16. 阴极 负极 Cu2++2e-=Cu2+ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ Ag Y
【分析】向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明F极上是氢离子放电,则F极是阴极, E极是阳极,所以D电极是阴极,C电极是阳极,G电极是阳极,H电极是阴极,X电极是阳极,Y是阴极,故A是正极,B是负极。
【详解】(1)向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明F极上是氢离子放电,则F极是阴极, E极是阳极,所以D电极是阴极,C电极是阳极,G电极是阳极,H电极是阴极,X电极是阳极,Y是阴极,故A是正极,B是负极,故答案为为:阴极,负极;
(2)甲装置中是电解硫酸铜溶液,阳极C是氢氧根离子放电,阴极D是铜离子放电,所以D电极的电极反应式为:Cu2++2e-=Cu2+ ,故答案为Cu2++2e-=Cu2+;
(3)乙装置中是电解饱和食盐水,电解反应方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,
故答案为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
(4)丙装置发生反应:2Ag+2HCl=2AgCl+H2↑,G电极是阳极,则G应该是银,故答案为 Ag;
(5)氢氧化铁胶体中的胶粒带正电荷,会向阴极即Y极移动,所以装置丁中的现象是Y极附近红褐色变深,故答案为Y。
【点睛】与电源的正极相连的电极称为阳极,物质在阳极上失去电子,发生氧化反应;与电源的负极相连的电极成为阴极,物质在阴极上得到电子,发生还原反应。阳极:活泼金属—电极失电子(Au,Pt 除外),惰性电极—溶液中阴离子失电子。失电子能力:活泼金属(Mg~Ag)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-;阴极:溶液中阳离子得电子,得电子能力:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即金属活动性顺序表的逆向)。
17. 在电解过程中,不断放电以及在溶液中发生的氧化还原反应都要消耗 不能 无法产生来还原,后续无法降低铬元素含量(合理即可)
【分析】(1)Fe为电极进行电解时,阳极上铁失电子发生氧化反应,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近有氢氧根离子生成;
(2)阴极上及发生氧化还原都消耗氢离子;
(3)如果改用石墨作电极,则阳极不能生成亚铁离子,导致无法生成铬离子。
【详解】(1)Fe为电极进行电解时,阳极是活泼电极,则电极本身发生失电子的氧化反应,即Fe-2e-═Fe2+,阴极上氢离子得电子发生还原反应,即2H++2e-═H2↑,
故答案为Fe-2e-═Fe2+;2H++2e-═H2↑;
(2)阴极反应消耗H+,溶液中的氧化还原反应也消耗H+,导致溶液中氢离子浓度降低,从而使溶液pH升高,
故答案为在电解过程中,不断放电以及在溶液中发生的氧化还原反应都要消耗;
(3)若用石墨做电极,则无法产生还原剂Fe2+,从而使Cr2O72-无法还原为Cr3+变成沉淀除去,所以不能用石墨作电极,
故答案为不能;无法产生来还原,后续无法降低铬元素含量。
【点睛】易错点为原电池的正负极判断,不能只根据电极材料的活泼性判断正负极,正负极的判断还收电解质溶液的性质影响。
18. 阳 2H2O-4e-===4H++O2↑ 氧化 2Mn2++5+8H2O2+10+16H+ 烧杯 温度计 C 使产生的NH3全部排出,防止NH3还原
【分析】据图可知铂片为阳极,铅板为阴极;该电解池的目的是用饱和(NH4)2SO4溶液电解制备(NH4)2S2O8,该过程中被氧化为,该反应在阳极上发生,即铂片上,生成的具有强氧化性;
(3)该实验的目的是利用(NH4)S2O8与NaOH溶液反应制取Na2S2O8,反应温度要控制在55℃左右,为了更好的控制温度,可选用水浴加热的方法,尾气含有氨气,氨气极易溶于水,处理尾气时要注意防倒吸。
【详解】(1)为防止生成的在阴极上被还原,所以X膜为阳离子交换膜;
阳极上同时有副反应2H2O-4e-===4H++O2↑发生,导致阳极室的pH减小;
(2)甲试管溶液变蓝,说明将碘离子氧化成碘单质,即过二硫酸铵具有氧化性;
乙试管溶液显紫色,说明在Ag+的催化作用下将Mn2+氧化成从而使溶液显紫色,再结合的强氧化性可知还原产物应为,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Mn2++5+8H2O2+10+16H+;
(3)①该实验中所需温度为55℃,且温度过高会有副反应发生,为了更好的控制温度,应采用水浴加热的方法,所以还需要的玻璃仪器有水槽、温度计;
②尾气中含有氨气,所以需要防倒吸,A、B不能防倒吸,D中集气瓶中导气管短进长出或短进短出时可以防止倒吸,故选C;
③根据题意可知氨气可以还原,所以需要通入氮气使产生的NH3全部排出;
(4)该滴定原理为:先加入一定量的Fe2+将还原,然后利用K2Cr2O7标准滴定剩余的Fe2+的量,从而间接确定的量;根据电子守恒有数量关系:n(Fe2+)=2n(),n剩(Fe2+)=6n(K2Cr2O7);n(K2Cr2O7)=c2V210-3mol,即n剩(Fe2+)=6c2V210-3mol,所以与反应的n(Fe2+)= c1V110-3mol-6 c2V210-3mol,则n()=(c1V110-3-6 c2V210-3)mol,c()==mol·L-1。
【点睛】过二硫酸根中硫元素的化合价为+6价,其之所以有强氧化性是因为过二硫酸根含有一个过氧键,即O元素的化合价为-1价和-2价。
答案第1页,共2页
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