Question

如圖，X是直流電源．Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質量相同的銅棒．接通電路后，發現d附近顯紅色．
（1）①寫出c極上反應的電極反應式

 

．
②寫出Y槽中總反應化學方程式

 

．
③寫出Z槽中e極上反應的電極反應式

 

．
（2）請寫出具體的計算過程：
①若電解2min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質量差為1.28g，在通電過程中，電路中通過的電子為

 

mol．
②若Y槽中溶液體積為500mL（電解后溶液體積可視為不變），則槽中單位時間內氫氧根離子濃度的變化是

 

mol/（L?min）．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）d附近顯紅色說明有堿生成，所以d為電解池的陰極，由此推知c為陽極，e 為陽極，f 為陰極，a為正極，b負極，根據電解池原理 可以寫出相關電極反應和電解池總反應；
（2）①根據電子守恒和電解池的總反應計算；
②根據電解池總反應計算生成氫氧根的物質的量，再計算濃度；

解答： 解：（1）d附近顯紅色說明有堿生成，所以d為電解池的陰極，由此推知c為陽極，e 為陽極，f 為陰極，a為正極，b負極，根據電解池原理 可以寫出相關電極反應和電解池總反應；
①c為陽極，氯離子放電，電極反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
②電解氯化鈉溶液的化學方程式為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH，故答案為：2NaCl+2H₂O

電解  .

Cl₂↑+H₂↑+2NaOH；
③e 為陽極，銅是活性電極，所以電極上銅放電，電極反應式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）①設電路中轉移的電子為xmol，根據e極：Cu-2e^-=Cu²⁺，△m=64 得e極質量減輕：32x（g）；
f極：Cu²⁺+2e^-=Cu，△m=64 得f極質量增重：32x（g），所以有：32x+32x=1.28，得x=0.02mol，
故答案為：0.02；
②因為兩槽是串聯，電極上流過的電量相等，在電解氯化鈉溶液中，每流過1mol電子，溶液中就會產生1mol氫氧根離子，根據①可知，2min流過0.02mol電子，所以每分鐘溶液中產生的氫氧根的物質的量為0.01mol，所以槽中單位時間內氫氧根離子濃度的變化為

0.01

0.5

mol/（L?min）=0.02mol/（L?min），故答案為：0.02．

點評：本題主要考查了電解池的電極反應及電極中的有關計算，難度不大，解題時注意在Z中銅是活性電極．