题目
题型:不详难度:来源:
请回答下列问题:
(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式:_________________________
(2)已知:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。若将湿润的淀粉KI试纸置于乙装置中的碳棒附近,现象为________________________________;若乙装置中转移0.02 mol电子后停止实验,烧杯中溶液的体积为200 mL,则此时溶液的pH=________。(室温条件下,且不考虑电解产物的相互反应)
(3)工业上经常用到离子交换膜,离子交换膜有阳离子交换膜和阴离子交换膜两种,阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。当乙装置中的反应用于工业生产时,为了阻止两极产物之间的反应,通常用如丙图所示的装置,Na+的移动方向如图中标注,则H2的出口是________(填“C”、“D”、“E”或“F”);________(填“能”或“不能”)将阳离子交换膜换成阴离子交换膜。
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaO作电解质,利用丁装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极的电极反应式:_____________________________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)____________________________________ __。
③电解过程中需定期更换阳极材料的原因是
___________________ __________________________________________
答案
(2)试纸开始变蓝,一段时间后蓝色褪去 13
(3)E 不能
(4)①2O2--4e-=O2↑
②制备Ti时,在电解槽中发生的反应:阴极2Ca2++4e-=2Ca、阳极2O2--4e-=O2↑和2Ca+TiO2Ti+2CaO,由此可知CaO的量不变
③石墨与阳极产生的氧气反应而不断减少
解析
(2)由乙装置中电子流向可知Fe为电解池的阴极,C为电解池的阳极,电解饱和食盐水时,碳棒上的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,若将湿润的淀粉KI试纸置于碳棒附近,试纸开始变蓝,一段时间后蓝色褪去;惰性电极电解饱和食盐水的总反应式为2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑,则n(OH-)=n(e-)=0.02 mol,c(OH-)=0.1 mol·L-1,所以溶液的pH=13。
(3)Na+移向阴极区,阴极上产生H2,H2从E口逸出;若改用阴离子交换膜,电解产生的OH-移向阳极区,能与阳极产生的Cl2发生反应:2OH-+Cl2=
Cl-+ClO-+H2O,故不能改用阴离子交换膜。
(4)根据题设条件,熔融CaO电离产生Ca2+、O2-。Ca2+在阴极获得电子生成Ca,2Ca2++4e-=2Ca,O2-在阳极失去电子产生O2,2O2--4e-=O2↑。生成的Ca与TiO2发生置换反应:2Ca+TiO2Ti+2CaO,可见CaO的总量不变。阳极产生的O2与石墨发生反应生成CO2,所以电解过程中,应补充被消耗的阳极材料石墨。
核心考点
试题【甲、乙的实验装置如图所示,丙、丁分别是氯碱工业生产示意图和制备金属钛的示意图。请回答下列问题:(1)写出甲装置中碳棒表面的电极反应式:_____________】;主要考察你对原电池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.a、b可能是同种材料的电极 |
B.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀硝酸 |
C.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸 |
D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸 |
A.电子从Zn极流出,流入Fe极,经盐桥回到Zn极 |
B.烧杯b中发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ |
C.烧杯a中发生反应O2+4H++4e-=2H2O,溶液pH降低 |
D.向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成 |
A.Pt电极是该装置的正极 |
B.该电池发生的正极反应为:O2 + 4e−+ 2H2O = 4OH− |
C.负极的电极反应式:NO−2e−+O2−= NO2 |
D.固体电解质中O2−向负极移动 |
A.放电时,负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O |
B.充电时,阳极的电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O |
C.放电时,OH-移向镍电极 |
D.充电时,将电池的碳电极与外电源的正极相连 |
A.电池工作时Na+从b极区移向a极区 |
B.每消耗3 mol H2O2,转移3 mol e- |
C.b极上的电极反应式为:H2O2+2e-+2H+=2H2O |
D.a极上的电极反应式为:BH4—+8OH--8e-=BO2—+6H2O |
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