87电解池(17页94题) 下载本文

电解得铅镁合金,取出冷却后,以它为阳极进行第二次电解,电解质仍为氯化镁与氯化钾,以钢为阴极,在低于650℃的条件下电解,在阴极得到镁,与一次电解相比,电流效率明显提高,原因何在?

94.以金属锌(阴)和铜(阳)为电极组成电解槽,以含有酚酞和淀粉的碘化钾水溶液为电解液。电解开始不久,阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液仍为无色。过了相当长时间后阳极区溶液才呈蓝紫色。

(1)写出阴、阳极上发生的化学反应方程式;

(2)怎样才能使阳极区溶液在电解开始后不久即呈蓝紫色?

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参考答案(87)

1 C 2 B、C 3 D 4 A、D 5 A 6 A 7 B 8 C 9 A 10 C 11 C 12 A、B 13 D 14 B 15 B 16 A 17 A 18 A 19 B 20 B 21 D 22 D 23 C 24 D 25 C 26 D 27 D 28 B 29 D 30 C 31 D 32 B 33 C 34 D 35 D 36 A、C 37 E、G

38 (1)C (2)C (3)64mg (4)11.2mL (5)0.0095mol/L

(6)0.01mol/L (7)A (8)32mg (9)pH=3 39 A、E、H

40 阴 负 2H+2e=H2↑ 等于 大于 41 氧气 铜 0.32 小于 42 11.2 1 40 1

43 先出现白色沉淀,后白色沉淀溶解 a+1

44 氯化钠 次氯酸钠 由于该电解反应不可能将溶液中所含的氯化钠完全电解,导致有

相当一部分氯化钠混在流出的碱液中,再经结晶也难以将其从碱液中完全分离出去;而次氯酸钠则是由于在电解过程中产生的氢氧化钠难免与另一种产物氯气完全隔离而

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相互作用而生成。

45 硫酸 4.05% 氧气 氢气 46 0.6mol Cl2和O2

47 (1)CuCl2、HCl (2)H2SO4、Na2SO4 (3)NaCl、BaCl2、CuSO4 48 (1)① ③ (2)① (3)③ (4)② (5)③

--+-

49 (1)氧化 2Cl-2e=Cl2↑ 还原 2H+2e=H2↑

CaCl2+2H2OCa(OH)2+Cl2↑+H2↑

(2)①通电后E极处溶液呈红色 ②通电时两极均有气泡产生 ③通CO2时,溶液中先出现白色沉淀,继续通CO2沉淀消失

―-

50 (1)阴 4OH―4e=2H2O+O2↑

++

(2)2Cu2+2H2O2Cu+O2↑+4H (3)0.05mol/L 1

(4)①假设原溶液中的酸根离子是硫酸根离子。取电解后的溶液,向其中加入BaCl2

溶液,若有白色沉淀生成,则原溶液中所含的阴离子是SO42;②假设原溶液中的酸根离子是硝酸根离子。取电解后的溶液,向其中加入铜,微热,若铜溶解,并有无色

气体生成,且在空气中变为红棕色,则原溶液中所含的阴离子是NO3。

+-

51 (1)①2H+2e=H2↑ 放出气体,溶液变红。

--

②2Cl-2e=Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色。

+--+

(2)①纯铜:Cu2+2e=Cu ②粗铜:Cu-2e=Cu2

52 溶液中有较多的氢离子,氢离子得电子的能力比铝离子强,所以在电解硫酸铝溶液的

时候在阴析只能得到氢气而不能得到金属铝

53 使钢闸门成为阴极,这样不易发生氧化反应,从而使钢闸门得到保护 54 0.8 10.8 1 55 1

56 8︰27 1︰1 57 9︰2 58 1.11g

59 (1)1︰10 (2)4.48mol/L 60 3mol

61 (1)氧化铜 (2)硫酸溶液的浓度为0.2mol/L。 62 (1)221g (2)6.50mol/L

63 (1)0.005 x=2 (2)64 3 (3)pH=1 64 B 65 B 66 A 67 A、D 68 A 69 C 70 D 71 C 72 A、B 73 C、D 74 A、C 75 D 76 D 77 B、D

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78 D 79 B

80 溶液颜色变浅(或褪色) Cu2+2e→Cu 100mL

-++-+-

81 阳 3H2O-6e→O3+6H 阴 3O2+6H+6e→3H2O2(或O2+2H+2e→H2O2)

3H2O+3O2O3+3H2O2

82 (1)水电解得到H2和O2,但由于还原性物质葡萄糖的存在,其醛基在4OH-4e→

2H2O+2[O]后获得氧原子,阻碍了2[O]→O2过程,并使自身转化为羧基,羧基在水中

可部分电离,使水中H增多,导致pH值降低。葡萄糖结合的氧来自体系内的水分子氧。 (2)C6H12O6·H2O+NaOH????C6H11O7Na+H2+H2O 83 (1)铁 增大

---

(2)MnO42-e=MnO4

(3)2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑

84 (1)还原 在连续搅拌下,使O2在KOH存在下与MnO2充分接触,发生氧化还原反

应。

+----

(2)2H+2e=H2 2MnO42-2e=2MnO4 2K2MnO4+2H2O2KMnO4+H2O+2KOH 85 (1)增大电导;起搅拌作用。

+-+—--

(2)①Fe=Fe2+2e 2H+e=H2或2H2O+2e=H2+2OH

②Cr(Ⅵ)+3Fe(Ⅱ)=Cr(Ⅲ)+3Fe(Ⅱ) Fe(Ⅲ)+3OH=Fe(OH)3↓

Cr(Ⅲ)+3OH=Cr(OH)3↓

+++

86 (1)CuCl2溶液中Cu2的水解:Cu2+2H2OCu(OH)2+2H,使溶液呈酸性

+++

(2)电解时,Cu2可在阴极析出,随着[Cu2]的降低,Cu2的水解平衡向左移,导致

溶液中的[H]下降,溶液的pH值会升高(但不会超过7)

(3)溶液的pH值下降 pH计 因电解产生的氯气有一部分溶解在溶液中,使溶液中的气离子浓度增大,而且这种影响是实验过程中溶液pH值变化的主要因素,所以,随着电解过程的进行,溶液的pH值降低。

87 (1)因受“电镀”知识定势的影响,部分同学易将铝件做阴极。而Al2O3,是由单质

铝失去电子后生成的。所以铝件应做阳极。

(2)发生的电极反应为:Al+3OH-3e→Al(OH)3,生成的Al(OH)3疏松地覆盖在铝件的表面,使电阻增大,温度升高,Al(OH)3分解生成Al2O3,反应方程式略,生成的Al2O3沉积在铝件表面,逐渐增厚。

(3)由于Al2O3不导电,且在铝件的表面沉积得较紧密,使铝件(绝缘性增加)与电解液的导电能力减小,即电流强度逐渐下降甚至为零,使增厚可能停止。据I=U/R可知,要使I达到一定值,必须使电压随电阻R的增大逐渐增大,所以电解过程中电压应逐渐升高,才能使氧化腹增厚到一定程度。 88 (1)KIO3+5KI+6HCl=6KCl+3I2+3H2O

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(2)I+6OH=IO3+3H2O 6H2O+6e=6OH+3H2↑

89 (1)开始电解生成的H2和O2要溶解于电解液中,因O2的溶解度大于H2,所以开始

几分钟时O2的体积显得少些。几分钟后,溶解达饱和状态,此后生成的气体体积比保持2︰1

(2)电解过程中生成气体的体积均不等于2︰1,表明除H2和O2溶解度不同外,在阳极必发生了副反应,可能生成H2O2、O3、H2SO4

90 (1)221g (2)6.67mol/L (3)通入36.5g HCl气体

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电解 ++

91 (1)Fe2和O2;(2)H2和AgCl;(3)H2和Fe3;(4)Na和F2

----

92 阳极:e(NH3)n=nNH3+e,阴极:e+nNH3=e(NH3)n 93 Ⅰ(1)隔绝空气,防止高温下的Mg被O2氧化。

(2)电解时电流效率不高是由于电解生成的Mg浮在电解质表面,与Cl2反应重新生成了MgCl2。

Ⅱ二次电解法电流效率较高是由于两个原因所致:①第一阶段电解时,生成的Mg与

Pb形成了合金沉于槽底,避免了与Cl2反应;②第二阶段电解时,阳极:Mg-2e=

++-

Mg2,阴极:Mg2+2e=Mg,此时已再无Cl2干扰之虑。

--

94 (1)阴极:2H2O+2e→H2+2OH 阳极:2I-2e→I2 2Cu+I2→2CuI

(2)换成不易和I2反应的金属,如锡;或在电解前把铜极表面镀上锡。

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