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    由实验得知用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电荷量Q正比于金属的物质的量n和金属离子化合价a的乘积，Q=F·na，其中F是一恒量，称为法拉第常数，它与金属的种类无关（阿伏加德罗常数NA=6.023×1023 mol-1，电子电荷量e=1.6×10-19 C,Cu的摩尔质量：64×10-3 kg·mol-1）。
    （1）试求出法拉第常数F（电荷量以库仑为单位，保留三位有效数字）。
    （2）如果电解硫酸铜溶液获得1 kg的金属铜，通过电解槽的电荷量是多少？
    （3）用电镀的方法在半径为R的铜球表面均匀地镀上很薄的银层，在电镀槽中铜球是阳极还是阴极？另一电极是什么材料？若电流为I，通电时间为t，银的相对原子质量为A，金属银的密度为ρ，求镀层的厚度d。
    (1)F=9.64×104 C·mol-1
    （2）Q=3.0×106 C
    （3）阴极；银；d=
    （1）由题意可知F=，其中na乘积为转移的电子的物质的量，所以法拉第常数F的含义是1 mol电子的电荷量，即F=NA×e，代入数据可得
    F=NA×e=1.60×10-19C×6.023×1023 mol-1=9.64×104 C·mol-1。
    （2）1 kg铜的物质的量n=="15.6" mol，铜离子a=2,则电荷量Q=Fna=9.64×104 C·mol-1×15.6 mol×2=3.0×106 C。
    （3）由电解原理可知：待镀金属作阴极，镀层金属作阳极。确定铜球是阴极，阳极材料是银。由电解定律可得出通过的电荷量Q=Fna，其中a=1,析出银的物质的量n=；
    则可推知厚度d=。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    （11 分）科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3，反应的化学方程式如下：N2(g)+ 3H2O(l)  2NH3(g)+ O2(g)。回答下列问题：
    （1）进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h），则该反应的正反应为            反应（填“吸热”或“放热”）
    T/K
    		303
    		313
    		323
    NH3生成量/（10-6 mol）
    		4.8
    		5.9
    		6.0
    （2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：　　                                      。
    （3）合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到，H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)。部分物质的燃烧热数
    据如下：
    H2(g) ：△H =－285.8 kJ?mol－1；
    CO(g) ：△H =－283.0 kJ?mol－1；
    CH4(g) ：△H =－890.3 kJ?mol－1。
    已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式__________________________________。 
    （4）有人设想寻求适合的催化剂和电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl——NH4Cl为电解质溶液制成新型燃料电池，请写出该电极的正极反应式                     
    （5）生成的NH3可用于制铵态氮肥，如(NH4)2SO4、NH4Cl，这些肥料显       性，原因是（用离子方程式表示）___________________________，使用时避免与________________物质合施。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    下列规律中，明显属于经验规律的是
    A．质量守恒定律B．元素周期律
    C．相似相溶原理D．能量最低原理

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    （12分）近年来北京市汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。
    （1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）＋O2（g）2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10molN2与5molO2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则T℃时该反应的平衡常数K=          。（计算结果保留小数点后两位数字）
    （2）一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变化的曲线如图14所示。（已知：）
    ①反应2NO（g）N2（g）＋O2（g）为（填“吸热”或“放热）              反应。

    ②一定温度下，能够说明反应2NO（g）N2（g）＋O2（g）已达到平衡的是（填序号）         。
    a.容器内的压强不发生变化
    b.NO、N2、O2的浓度保持不变
    c.NO分解的速率和NO生成的速率相等
    d.单位时间内分解4mol NO，同时生成2 mol N2
    （3）①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用CxHy（烃）催化还原NOx消除氮氧化物的污染。
    已知：CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574kJ·mol-1
    CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H2
    CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  △H3=-867kJ·mol-1
    △H2=              .
    ②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO2）转化为无毒气体，该反应的化学方程式为     。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    （10分）图4-39是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。请填空：

    图4-39
    (1)X的电极名称是_________极，发生的电极反应式为________，Y极的电极材料是_______。检验X极的产物方法是_____________________。
    (2)某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是_______(填化学式)。其形成原因是___________，该沉淀在空气中放置，现象是________________________。
    (3)工业上电解饱和食盐水的方法之一，是将两个极室用离子交换膜隔开(如图4-40)其目的是_______，阳极室(A处)加入_______，阴极室(B处)加入_______，离子交换膜只许_________离子通过。

    图4-40

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    工业上电解食盐水的阴极区产物是（）
    A．氯气
    B．氢气和氯气
    C．氢气和氢氧化钠
    D．氯气和氢氧化钠

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    下面能够构成原电池及电极反应式正确的是（　　）
    A．Fe、Cu、浓硝酸溶液，负极反应式为：Fe-2e-═Fe2+
    B．Al、Cu、稀硫酸，负极反应式为：Cu-2e-═Cu2+
    C．Al、Mg、NaOH溶液，负极反应式为：Al+4OH--3e-═[Al（OH）4]-
    D．Zn、Cu、乙醇，负极反应式为：Zn-2e-═Zn2+

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    如图某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验．滤纸先用硫酸钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔知滤纸上写“嫦娥奔月”，会出现红色字迹，据此下列叙述正确的是（　　）
    A．铅笔端作阴极，铂片端发生还原反应
    B．铅笔端有少量钠生成
    C．硫酸钠溶液不可用硝酸钾溶液代替
    D．铂片端发生的电极反应为：40H--4e-=2H2O+O2↑

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：问答题

    如图是一个化学过程的示意图．已知甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O
    请回答：

    （1）甲池是______池，通入O2的电极作为______极，电极反应式为______．
    （2）乙池是______池，A电极名称为______极，电极反应式为______．乙池中的总反应离子方程式为______，溶液的pH______（填“增大”．“减小”或“不变”）．
    （3）当乙池中B（Ag）极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2______mL（标准状况下）．

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