- 原电池及其构成条件
- 共4254题
下列装置能形成原电池且灵敏电流计发生偏转的是( )
正确答案
解析
解:A、符合原电池的构成条件,而铁与氯化铁能发生自发的氧化还反应,故A正确;
B、能形成原电池,但上端灵敏电流计不发生偏转,故B错误;
C、中电极相同,不能构成原电池,故C错误;
D、乙醇是非电解质,故D错误;
故选A.
(2011春•昆明校级期末)如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极.
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加.据此回答问题:
①电源的N端为______极;
②电极b上发生的电极反应为______;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积:______;
④电极c的质量变化是______g;
⑤电解前后各溶液的pH值的变化(填“不变”、“变大”或“变小”)
甲溶液______,乙溶液______,丙溶液______;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?______.
正确答案
解:(1)①乙杯中c质量增加,说明Cu沉积在c电极上,电子是从b-c移动,M是负极,N为正极,故答案为:正;
②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为x.由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol.由方程式2H2+O2═2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,则生成O2为=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L;
故答案为:2.8L;
④整个电路是串联的,所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的,根据电极反应:Cu2++2e-=Cu,可知转移0.5mol电子生成的m(Cu)=×64=16g;
故答案为:16g;
⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大;乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,电解方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,所以H+增多,故pH减小;丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变,
故答案为:变大;减小;不变;
(2)当铜全部析出时,溶液中仍有电解质硫酸,可以继续电解,故答案为:可以,若Cu全部析出,溶液为稀硫酸,电解仍然继续进行.
解析
解:(1)①乙杯中c质量增加,说明Cu沉积在c电极上,电子是从b-c移动,M是负极,N为正极,故答案为:正;
②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;
③丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为x.由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol.由方程式2H2+O2═2H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转化0.5mol电子,则生成O2为=0.125mol,标况下的体积为0.125×22.4=2.8L;
故答案为:2.8L;
④整个电路是串联的,所以每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的,根据电极反应:Cu2++2e-=Cu,可知转移0.5mol电子生成的m(Cu)=×64=16g;
故答案为:16g;
⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大;乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,电解方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,所以H+增多,故pH减小;丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变,
故答案为:变大;减小;不变;
(2)当铜全部析出时,溶液中仍有电解质硫酸,可以继续电解,故答案为:可以,若Cu全部析出,溶液为稀硫酸,电解仍然继续进行.
(2013秋•扬州期末)电浮选凝聚法处理污水的原理如图所示.电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去,电解时阳极也会产生少量气体.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.铜作阳极上生成铜离子,铜离子和氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀而不能生成胶体,所以不能吸附悬浮物,故A错误;
B.阳极上氢氧根离子放电生成氧气,故B正确;
C.电解过程中,H+向阴极移动,故C错误;
D.保持污水的pH在5.0~6.0之间能产生胶体,强酸性条件下不能产生胶体,故D错误;
故选B.
在由铜锌组成的原电池(电解质是稀硫酸)中,有位同学在铜电极收集到了56mL标准状况下的气体,试问:①铜电极产生56mL气体的过程中有多少摩尔的锌溶解?②铜电极产生56mL气体的过程中有多少摩尔的电子发生了转移?
正确答案
解:锌、铜和稀硫酸构成的原电池中,锌易失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电池反应式为:Zn+2H+=Zn 2++H2↑,
①设溶解锌的物质的量为x,
Zn+2H+=Zn 2++H2↑
1mol 22.4L
x 0.056L
x==0.0025mol,
答:溶解锌的物质的量是0.025摩尔;
②设转移电子的物质的量是y,
Zn+2H+=Zn 2++H2↑ 转移电子
22.4L 2mol
0.056L y
y==0.005mol,
答:转移电子的物质的量是0.005摩尔.
解析
解:锌、铜和稀硫酸构成的原电池中,锌易失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电池反应式为:Zn+2H+=Zn 2++H2↑,
①设溶解锌的物质的量为x,
Zn+2H+=Zn 2++H2↑
1mol 22.4L
x 0.056L
x==0.0025mol,
答:溶解锌的物质的量是0.025摩尔;
②设转移电子的物质的量是y,
Zn+2H+=Zn 2++H2↑ 转移电子
22.4L 2mol
0.056L y
y==0.005mol,
答:转移电子的物质的量是0.005摩尔.
课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极.将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色.试回答下列问题:
(1)电源A 极的名称是______.
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是______.
(3)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是______.
(4)欲用丙装置精炼铜,G应该是______(填“纯铜”或“粗铜”),精炼液的成分是______.
(5)已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的粒子,那么装置丁中的现象是______.
正确答案
解:(1)向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明该极上氢离子放电,所以该电极是阴极,所以E电极是阳极,D电极是阴极,C电极是阳极,G电极是阳极,H电极是阴极,X电极是阳极,Y是阴极,A是电源的正极,B是原电池的负极,故答案为:正极;
(2)电解氯化铜溶液时的阳极是氯离子放电,阴极是铜离子放电,所以电解反应为:CuCl2Cu+Cl2↑,故答案为:CuCl2
Cu+Cl2↑;
(3)电解饱和食盐水的电解原理是:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,产生的氢气和氯气体积比实施1:1,故答案为:1:1;
(4)电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,含有铜离子的盐作电解质即可,故答案为:粗铜,硫酸铜溶液;
(5)根据异性电荷相吸的原理,氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的粒子会向阴极即Y极移动,所以Y极附近红褐色变深,故答案为:Y极附近红褐色变深.
解析
解:(1)向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色,说明该极上氢离子放电,所以该电极是阴极,所以E电极是阳极,D电极是阴极,C电极是阳极,G电极是阳极,H电极是阴极,X电极是阳极,Y是阴极,A是电源的正极,B是原电池的负极,故答案为:正极;
(2)电解氯化铜溶液时的阳极是氯离子放电,阴极是铜离子放电,所以电解反应为:CuCl2Cu+Cl2↑,故答案为:CuCl2
Cu+Cl2↑;
(3)电解饱和食盐水的电解原理是:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,产生的氢气和氯气体积比实施1:1,故答案为:1:1;
(4)电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,含有铜离子的盐作电解质即可,故答案为:粗铜,硫酸铜溶液;
(5)根据异性电荷相吸的原理,氢氧化铁胶体中含有的带正电荷的粒子会向阴极即Y极移动,所以Y极附近红褐色变深,故答案为:Y极附近红褐色变深.
扫码查看完整答案与解析