Question

【題目】如圖是兩種溶液進行電解的裝置。電極A是由金屬M制成的，M的硝酸鹽的化學式為M(NO3)2，B，C，D都是鉑電極，P，Q是電池的兩極，電路接通后，電極B上金屬有M沉淀出來，

請回答下列問題：

（1）其中P是______極，B是______極。

（2）寫出A極、B極、C極、D極上的電極反應式。

A極上電極反應式為____________________________________________________。

B極上電極反應式為____________________________________________________。

C極上電極反應式為____________________________________________________。

D極上電極反應式為____________________________________________________。

（3）當電路中通過2.4081022個電子時，B極上沉淀出1.28gM，則M的相對原子質量為__________。

（4）如果將電池的正負極交換，接入原電路通過1.2041022個電子時，則 B極上的電極反應式為____________________________________________，A極上析出______ g ______（填物質名稱），甲池的總反應式為________________________________。

Answer 1

【答案】正 陰 M-2e- =M2+ M2+ + 2e- = M 4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 2H+ + 2e- = H2↑ 64 4OH- - 4e- = 2H2O + 2↑ 0.64 銅 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + O2↑ + 4H +

【解析】

電極A是由金屬M制成的，M的硝酸鹽的化學式為M(NO3)2，電路接通后，電極B上金屬有M沉淀，則B電極M2++2e-=M，得電子，為電解池的陰極，則D為電解池的陰極，Q為電池的負極。

（1）電路接通后，電極B上金屬有M沉淀出來，B電極得電子，作電解池的陰極，則B、D為電解池的陰極，A、C為電解池的陽極，P為電池的正極；

（2）A極為陽極，M失電子生成+2價的離子，則電極反應式為M-2e- =M2+；

B極為陰極，M2+得電子生成M，電極反應式為M2+ + 2e- = M；

C極為陽極，水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O - 4e- =4H++ O2↑；

D極為陰極，氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為2H+ + 2e- = H2↑；

（3）電路中通過2.4081022個電子時，即0.04mol電子，B極上析出的M的化合價由+2價變為0，其物質的量為0.02mol，其質量為1.28g，則摩爾質量=1.28g/0.02mol=64g/mol，相對原子質量為64；

（4）將電池的正負極交換，B極為惰性電極，則做陽極，溶液中的水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O - 4e- =4H++ O2↑；電路通過1.2041022個電子時，即0.02mol，則有0.01molCu析出，即0.64g；則總反應式為2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H ++ O2↑。