一道高一化学题目
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14.(13分)(2011·广东韶关模拟)在右图中,甲烧杯中盛有100 mL
0.50 mol·L-1 AgNO3溶液,乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1
CuCl2溶液,A、B、C、D均为质量相同的石墨电极,如果电
解一段时间后,发现A极比C极重1.9 g,则
(1)电源E为________极,F为________极。
(2)A极的电极反应式为_____________________________________,
析出物质________mol。
(3)B极的电极反应式为______________________________________________________,
析出气体________ mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为____________________________________________________,
析出物质________mol。
(5)D极的电极反应式为_______________________________________________________,
析出气体________mL(标准状况)。
(6)甲烧杯中滴入石蕊试液,________附近变红,如果继续电解,在甲烧杯中最终得到
________溶液。
解析:本题是以电解知识为依托的综合性较强的题目。由于有外接直流电源,所以装置
甲、乙均为电解池,两个电解池的关系为串联。电解一段时间后,A极比C极重。故A
极上必有Ag析出,由于Ag+在A极上获得电子发生了还原反应,故A极为电解池的阴
极,在电解池中阴极与外接直流电源的负极相连,故E极为负极,F为正极。根据电解
池甲、乙的串联关系,可进一步得出A、B、C、D依次为阴极、阳极、阴极、阳极。电
极反应依次为:A极:4Ag++4e-―→4Ag,B极:4OH--4e-―→2H2O+O2↑,C极:
2Cu2++4e-―→2Cu,D极:4Cl--4e-―→2Cl2↑,由于串联时各电极上流过的电量是相
同的,假设电路中均通过4 mol电子,则A极上生成4 mol Ag,B极上生成1 mol O2,C
极上生成2 mol Cu,D极上生成2 mol Cl2,这样便可得出一个关系式:4e-~4Ag~O2~
2Cu~2Cl2,A极比C极重4 mol×108 g·mol-1-2 mol×64 g·mol-1=304 g,根据A极比
C极重1.9 g,可列出比例式求出反应生成的Ag和Cu的物质的量:n(Ag)=×4 mol
=0.025 mol,n (Cu)=0.012 5 mol,n(O2)=0.006 25 mol,n(Cl2)=0.012 5 mol。电解时甲
池随着B极附近水电离产生的OH-的不断消耗,H+的物质的量逐渐增大,所以滴入石
蕊试液后B极附近变红,而A极上Ag+不断得到电子析出Ag,故在甲烧杯中最终得到
HNO3溶液。
答案:(1)负 正
(2)Ag++e-―→Ag 0.025
(3)4OH--4e-―→2H2O+O2↑ 140
(4)Cu2++2e-―→Cu 0.012 5
(5)2Cl--2e-―→Cl2↑ 280
(6)B HNO3
0.50 mol·L-1 AgNO3溶液,乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1
CuCl2溶液,A、B、C、D均为质量相同的石墨电极,如果电
解一段时间后,发现A极比C极重1.9 g,则
(1)电源E为________极,F为________极。
(2)A极的电极反应式为_____________________________________,
析出物质________mol。
(3)B极的电极反应式为______________________________________________________,
析出气体________ mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为____________________________________________________,
析出物质________mol。
(5)D极的电极反应式为_______________________________________________________,
析出气体________mL(标准状况)。
(6)甲烧杯中滴入石蕊试液,________附近变红,如果继续电解,在甲烧杯中最终得到
________溶液。
解析:本题是以电解知识为依托的综合性较强的题目。由于有外接直流电源,所以装置
甲、乙均为电解池,两个电解池的关系为串联。电解一段时间后,A极比C极重。故A
极上必有Ag析出,由于Ag+在A极上获得电子发生了还原反应,故A极为电解池的阴
极,在电解池中阴极与外接直流电源的负极相连,故E极为负极,F为正极。根据电解
池甲、乙的串联关系,可进一步得出A、B、C、D依次为阴极、阳极、阴极、阳极。电
极反应依次为:A极:4Ag++4e-―→4Ag,B极:4OH--4e-―→2H2O+O2↑,C极:
2Cu2++4e-―→2Cu,D极:4Cl--4e-―→2Cl2↑,由于串联时各电极上流过的电量是相
同的,假设电路中均通过4 mol电子,则A极上生成4 mol Ag,B极上生成1 mol O2,C
极上生成2 mol Cu,D极上生成2 mol Cl2,这样便可得出一个关系式:4e-~4Ag~O2~
2Cu~2Cl2,A极比C极重4 mol×108 g·mol-1-2 mol×64 g·mol-1=304 g,根据A极比
C极重1.9 g,可列出比例式求出反应生成的Ag和Cu的物质的量:n(Ag)=×4 mol
=0.025 mol,n (Cu)=0.012 5 mol,n(O2)=0.006 25 mol,n(Cl2)=0.012 5 mol。电解时甲
池随着B极附近水电离产生的OH-的不断消耗,H+的物质的量逐渐增大,所以滴入石
蕊试液后B极附近变红,而A极上Ag+不断得到电子析出Ag,故在甲烧杯中最终得到
HNO3溶液。
答案:(1)负 正
(2)Ag++e-―→Ag 0.025
(3)4OH--4e-―→2H2O+O2↑ 140
(4)Cu2++2e-―→Cu 0.012 5
(5)2Cl--2e-―→Cl2↑ 280
(6)B HNO3
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