题目
题型:不详难度:来源:
电化学原理在工业生产中有着重要的作用,请利用所学知识回答有关问题。
(1)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义,将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如是电解产生多硫化物的实验装置:
①已知阳极的反应为(x+1)S2-=Sx+S2-+2xe-,则阴极的电极反应式是____________________________
当反应转移x mol电子时,产生的气体体积为____________(标准状况下)。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时,通常是在氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示):___________________________。
(2)MnO2是一种重要的无机功能材料,制备MnO2的方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为______________________。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为_______________________,
当蓄电池中有4 mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为________,MnO2的理论产量为________g。
(3)用图电解装置可制得具有净水作用的。实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐生成
①电解过程中,X极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-=+4H2O和______________________________,若在X极收集到672 mL气体,在Y极收集到168 mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少________g。
答案
(1)①2H2O+2e-=2OH-+H2↑(或2H++2e-=H2↑) 11.2xL
②2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-
(2)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
2 mol 87
(3)增大 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 0.28
解析
(1)电解时,水电离的H+在阴极发生得电子还原反应,生成H2。根据电子守恒可知有x mol电子转移,产生H2 0.5x mol。S2-具有较强还原性,易被空气中的氧气氧化,故配制溶液时需要氮气作保护气。
(2)根据题意Mn2+失电子生成MnO2,产物中的氧元素来源于水,生成H+,再将电极方程式配平即可。
(3)图中X极的电极反应为2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2OH-),所以X极区的pH增大,由生成氢气672 mL,可知得电子数为0.06 mol,Y极生成氧气为168 mL,失电子数0.03 mol,由得失电子守恒可知铁失电子数为0.03 mol,由电极反应可知铁溶解为0.005 mol,即0.28 g。
核心考点
试题【电化学原理在工业生产中有着重要的作用,请利用所学知识回答有关问题。(1)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义,将硫化物转变为多硫化物是】;主要考察你对电解池原理等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,通电一段时间后,Cu电极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为100 mL,则通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为
A.0.05 mol/L | B.0.035 mol/L | C.0.025 mol/L | D.0.020 mol/L |
A.若此装置用于电解精炼铜,则X为纯铜、Y为粗铜,电解的溶液a可以是硫酸铜或氯化铜溶液 |
B.按图甲装置用惰性电极电解AgNO3溶液,若图乙横坐标x表示流入电极的电子的物质的量,则E可表示反应生成硝酸的物质的量,F表示电解生成气体的物质的量 |
C.按图甲装置用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,加入0.5 mol的碳酸铜刚好恢复到通电前的浓度和pH,则电解过程中转移的电子为2.0 mol |
D.若X、Y为铂电极,a溶液为500 mL KCl和KNO3的混合液,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2 L气体,则原混合液中KCl的物质的量浓度至少为2.0 mol·L-1 |
A.整个过程中两电极反应2Cl--2e-=Cl2↑、2H++2e-=H2↑不可能同时发生 |
B.电解至c点时,往电解液中加入适量CuCl2固体,即可使电解液恢复至原来的浓度 |
C.ab段表示电解过程中H+被还原,pH上升 |
D.原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1 |
体积为1 L的某溶液中含有的离子如表所示:
离子 | Cu2+ | Al3+ | Cl- | |
| 1 | 1 | a | 1 |
用Pt电极电解该溶液,当电路中有3 mol电子通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是
A.电解后溶液的pH=0
B.a=3
C.阳极生成1.5 mol Cl2
D.阴极析出的金属是铜与铝
A.0.1 mol CuO | B.0.1 mol CuCO3 |
C.0.1 mol Cu(OH)2 | D.0.05 mol Cu2(OH)2CO3 |
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