某课外活动小组同学用右下图装置进行以下表格中的三组实验,两极各有一个盛满水倒扣的小试管用来收集气体,W为浸有饱和硫酸钠和

某课外活动小组同学用右下图装置进行以下表格中的三组实验,两极各有一个盛满水倒扣的小试管用来收集气体,W为浸有饱和硫酸钠和酚酞混合溶液的滤纸片,试回答下列问题:
实验编号 X Y Z
石墨 足量饱和食盐水
石墨 石墨 足量KOH溶液
足量?溶液
(1)若实验①中,开关打到K1,则X极的电极反应式为______,下列判断中错误的是______.
A.X极称为阴极,电子从该极上流出,流入电源负极
B.溶液中Na+向X极移动
C.Y极小试管中收集到的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
D.反应一段时间后,加适量盐酸至U形管中可恢复到电解前电解质的浓度
(2)若实验②中,开关打到K1,则Y极的电极反应式为______;实验进行一段时间后将开关打到K2,下列描述正确的是______.
A.开关打到K2后滤纸片a点逐渐变红
B.开关打到K2后U形管作为电解池,滤纸片作为原电池
C.开关打到K2后U形管中电解质溶液浓度逐渐变大,滤纸片上溶液浓度逐渐减小
D.开关打到K2后电路中的电子流向为X→a→b→Y
(3)若实验③的目的是利用这套装置模拟工业电解精炼铜的过程,此过程的阴极电极反应式为______,已知使用的粗铜中含有Fe、Zn、Ag等杂质,则下列叙述正确的是______.
A.开关打到K1,X是纯铜,Y是粗铜
B.Z可以是CuSO4溶液或Cu(NO32溶液,但不能是CuCl2溶液,因为会生成氯气
C.随着实验的进行,Z中铜离子的浓度略有减小
D.如果导线中转移了1mol的电子,则X极的质量增重32g,Y极也必定减轻32g.
afdf 1年前 已收到1个回答 举报

long3210 幼苗

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解题思路:(1)若实验①中,开关打到K1,为电解池,则X为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,Y电极为阳极,溶液中氯离子失电子生成氯气;
A、X为阴极,电解池中电子流向是从电源负极流出,流向阴极;
B、阳离子向阴极移动;
C、氯气具有强氧化性,能置换出碘单质,碘与淀粉试液变蓝色;
D、根据“析出什么加入什么”的原则加入物质;
(2)若实验②中,开关打到K1,为电解池,则X为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,Y为电解池阳极,溶液中氢氧根离子失电子生成氧气;实验进行一段时间后将开关打到K2,为原电池,氢气一端X为原电池负极,氢气失电子在碱溶液中生成水,氧气一端Y为正极,氧气得到电子生成氢氧根离子,浸有饱和硫酸钠和酚酞混合溶液的滤纸片上是电解池原理,a为阴极溶液中氢离子得到电子生成氢气,水电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大,b为阳极溶液中氢氧根离子失电子生成氢氧根离子,水平衡正向进行,氢离子浓度增大;
A.开关打到K2后,形成原电池反应,滤纸片a点为电解池阴极,氢离子得到电子生成氢气,水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,溶液逐渐变红;
B.开关打到K2后U形管作为氢氧燃料电池属于原电池,滤纸片作为电解池;
C.开关打到K2后U形管中形成氢氧燃料电池生产水,电解质溶液浓度逐渐变小,滤纸片上时到家水溶液浓度逐渐增大;
D.开关打到K2后形成原电池反应,电路中的电子流向负极沿导线流向正极;
(3)若实验③的目的是利用这套装置模拟工业电解精炼铜的过程,X为电解质阴极,Y为电解池阳极,粗铜做阳极,纯铜做阴极,含镀层金属铜离子的电解质溶液;依据电解原理分析判断选项.

(1)若实验①中,开关打到K1,为电解池,则X为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,电极反应为:2H++2e-=H2↑;Y电极为阳极,溶液中氯离子失电子生成氯气,电极反应2Cl--2e-=Cl2↑;
A、X为阴极,电解池中电子流向是从电源负极流出,流向阴极,故A错误;
B、阳离子向阴极移动,则钠离子向X极移动,故B正确;
C、电极上生成氯气,氯气具有强氧化性,能置换出碘单质,碘与淀粉试液变蓝色,则Y极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,故C正确;
D、根据“析出什么加入什么”的原则加入物质,阴极上析出氢气,阳极上析出氯气,则应加入氯化氢气体可恢复到电解前电解质的浓度,加入盐酸会增多水的量,故D错误;
故答案为:2H++2e-=H2↑;AD;
(2)若实验②中,开关打到K1,为电解池,则X为电解池的阴极,溶液中氢离子得到电子生成氢气,2H++2e-=H2↑,Y为电解池阳极,溶液中氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;实验进行一段时间后将开关打到K2,为原电池,氢气一端X为原电池负极,氢气失电子在碱溶液中生成水,氧气一端Y为正极,氧气得到电子生成氢氧根离子,浸有饱和硫酸钠和酚酞混合溶液的滤纸片上是电解池原理,a为阴极溶液中氢离子得到电子生成氢气,水电离平衡正向进行,氢氧根离子浓度增大,b为阳极溶液中氢氧根离子失电子生成氢氧根离子,水平衡正向进行,氢离子浓度增大;
A、开关打到K2后,形成原电池反应,滤纸片a点为电解池阴极,氢离子得到电子生成氢气,水电离平衡正向进行氢氧根离子浓度增大,溶液逐渐变红,故A正确;
B、开关打到K2后U形管中,形成的为氢氧燃料电池属于原电池,滤纸片作为电解池,故B错误;
C、开关打到K2后U形管中形成氢氧燃料电池生产水,电解质溶液浓度逐渐变小,滤纸片上时到家水溶液浓度逐渐增大,故C错误;
D、开关打到K2后形成原电池反应,电路中的电子流向负极沿导线流向正极,X流向a,但不能通过电解质溶液,故D错误;
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;A;
(3)若实验③的目的是利用这套装置模拟工业电解精炼铜的过程,X为电解质阴极,Y为电解池阳极,粗铜做阳极,电极反应Cu-2e-=Cu2+,纯铜做阴极,电极反应为Cu2++2e-=Cu,含镀层金属铜离子的电解质溶液Z;
A.开关打到K1,和电源负极相连,X做阴极是纯铜,Y和电源正极相连做阳极是粗铜,故A正确;
B.Z可以是CuSO4溶液或Cu(NO32溶液,可以是CuCl2溶液,因为阳极是活性电极,溶液中氯离子不放电,故B错误;
C.粗铜中含有Fe、Zn、Ag等杂质,阳极失电子的为铜、铁,锌,阴极析出铜,随着实验的进行,Z中铜离子的浓度略有减小,故C正确;
D.如果导线中转移了1mol的电子,依据电子守恒计算,则X极为阴极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,电极的质量增重32g,因为粗铜中含有Fe、Zn、Ag等杂质,阳极失电子的为铜、铁,锌,依据电子守恒可知,Y极不一定定减轻32g,故D错误;
故答案为:Cu2++2e-=Cu;AC.

点评:
本题考点: 原电池和电解池的工作原理.

考点点评: 本题考查了原电池、电解池原理的分析判断,电极反应,电极判断,电极反应计算,注意电解名称判断是解题关键,掌握基础是关键,题目难度中等.

1年前

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