精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题:
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式为
2H++2e-═H2
2H++2e-═H2

(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为
2H++2e-═H2
2H++2e-═H2
,总反应的离子方程式为
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
.有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)

①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24L气体,则溶液中转移0.2mol电子
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾.
①该电解槽的阳极反应式为
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2
.此时通过阴离子交换膜的离子数
小于
小于
(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数.
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大
H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大

③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
分析:(1)K与a连接,没有电源,装置为原电池,铁为负极,A为正极;
(2)K与b连接装置中有电源为电解池,铁与负极相连为阴极,氢离子得到电子发生还原反应,阳极氢氧根离子放电发生氧化反应;根据电解饱和食盐水发生的离子总反应进行判断;
(3)①根据阳极附近阴离子有SO4 2-和OH -,氢氧根离子放电生成氧气写出电极反应;根据硫酸根通过阴离子交换膜,钾离子通过阳离子交换膜分析通过交换膜的离子数多少;
②根据阴极氢离子放电,氢氧根离子浓度增大分析;
③根据燃料电池正极氧气得到电子,与水生成氢氧根离子写成电极反应离子方程式.
解答:解:(1)开始时开关K与a连接,组成了原电池,铁为负极,A为正极,A极氢离子得到电子,A的电极反应为:2H++2e-═H2↑,
故答案为:2H++2e-═H2↑;
(2)开关K与b连接,装置为电解池,铁为阴极,发生还原反应,氢离子得到电子生成氢气,即B电极反应为2H++2e-=H2↑;电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,电解总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑,
①电解过程中阳离子向阴极移动,B为阴极,故①错误;
②A生成氯气,能使湿润KI淀粉试纸变蓝,故②正确;
③反应一段时间后加适量HCl气体,可恢复到电解前电解质的浓度,不是加入盐酸,故③错误;
④若标准状况下B极产生2.24L氢气,不是氯气,转移0.2mol电子,故④错误;
故答案为:2H++2e-═H2↑;2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2↑;②;
(3)①阳极附近阴离子有SO4 2-和OH -,氢氧根离子放电生成氧气,电极反应为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;此时硫酸根通过阴离子交换膜,钾离子通过阳离子交换膜,由电荷守恒知钾离子数目大于硫酸根离子数目,
故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;小于;
②阴极氢离子放电,氢氧根离子浓度增大,所以溶液的pH增大,
故答案为:H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大;
③燃料电池正极氧气得到电子,与水生成氢氧根离子,电极反应的离子方程式为:O2+2H2O+4e-═4OH-
故答案为:O2+2H2O+4e-═4OH-
点评:本题考查原电池和电解池原理,明确离子的放电顺序及电极上发生的反应即可分析解答,本题难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题.
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为
Fe-2e-=Fe 2+
Fe-2e-=Fe 2+
.有关该实验,下列说法正确的是(填序号)
①③
①③

①A为正极,B为负极
②电子由电极B流出经溶液流向A极
③溶液中Na+向A极移动
④该反应相当于在模拟钢铁的析氢腐蚀
(2)若开关K与b连接,则可模拟工业上离子交换膜法制烧碱,该电池的总反应可表示为(离子方程式)
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2

有关该实验,下列说法正确的是(填序号)
②④
②④

①B为阴极,发生氧化反应
②A极电极反应式可表示为2Cl-=Cl2↑+2e-
③溶液中Na+向A极移动
④若标准状况下B极产生2.24L气体,则电路中通过的电子数为0.2NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

(2008?东莞模拟)某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题.
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为
Fe-2e=Fe2+
Fe-2e=Fe2+

(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2
,总反应的离子方程式为
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O
 电解 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
,有关该实验的下列说法正确的是(填序号)

①溶液中Na+向A极移动     ②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝   ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度   ④若标准状况下B极产生2.24L气体,则溶液中转移0.2mol电子
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设想用右图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾.
①该电解槽的阳极反应式为
4OH--4e-=2H2O+O2
4OH--4e-=2H2O+O2
.此时通过阴离子交换膜的离子数
小于
小于
(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数.
②制得的氢氧化钾溶液从(填写“A”、“B”、“C”、“D”)
D
D
出口导出.
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因
H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大
H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大

④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

某课外活动小组同学用右图装置进行实验,一段时间后在C电极表面有铜析出,试回答下列问题.
(1)A为电源的
负极
负极
极;
(2)E的电极反应式为:
2H++2e-=H2
2H++2e-=H2

(3)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为
2:1:2:2
2:1:2:2

(4)在常温下,现用丙装置给铁镀铜,则H电极材料应该是
,当丙中铁表面析出铜的3.2g时,乙中溶液的PH值为
13
13
(假设溶液体积为1L);
(5)在电解一段时间后在甲中加入适量
CuO(若考虑到水开始电解Cu(OH)2也可以)
CuO(若考虑到水开始电解Cu(OH)2也可以)
可以使溶液恢复到原来的浓度.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题.
(1)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为
 

总反应的离子方程式为
 

有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)
 

①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态(质量和浓度均相同)
④若标准状况下B极产生2.24L气体,则电路中转移0.2mol电子
(2)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为
 

查看答案和解析>>

同步练习册答案