如圖所示,通電5min後,電極5的質量增加2.16g,請回答下列問題:(1)a為電源的
問題詳情:
如圖所示,通電5min後,電極5的質量增加2.16g,請回答下列問題:
(1)a為電源的________(填“正”或“負”)極,C池是________池。A池陽極的電極反應為__________,C池*極的電極反應為___________。
(2)如果B槽*收集到224mL氣體(標準狀況)且溶液體積為200mL(設電解過程中溶液體積不變),則通電前溶液中Cu2+的物質的量濃度為________。
(3)如果A池溶液是200mL足量的食鹽水(設電解過程溶液體積不變),則通電5min後,溶液的c(NaOH)為________。
(4)利用原電池工作原理測定汽車尾氣中CO的濃度,其裝置如圖所示。該電池中O2-可以在固體介質NASICON(固溶體)內自由移動,工作時O2-的移動方向_______(填“從a到b”或“從b到a”),負極發生的電極反應式為_____________。
【回答】
負 電解 2Cl--2e-=Cl2↑ Ag++e-=Ag 0.025mol·L-1 0.1mol·L-1 從b到a CO+O2--2e-=CO2
【分析】
A、B、C裝置有外接電源,所以均為電解池,通電5min後,電極5質量增加2.16g,説明電極5是*極,得電子析出金屬單質,所以a是電源的負極,b是電源的正極,則1、3、5為*極,發生還原反應,2、4、6發生氧化反應,A電解池中陽極上*離子放電生成*氣,*極上*離子放電生成*氣,B電解池中*極上銅離子放電析出銅,陽極上*氧根離子放電生成氧氣,C電解池中*極上銀離子放電析出銀,陽極上*氧根離子放電生成氧氣;
(4)該裝置為原電池,CO可以被空氣中的氧氣氧化,所以通入CO的一極為負極,通入空氣的一極為正極。
【詳解】
(1)根據分析可知a為電源的負極;C池是電解池;A電解池中陽極上*離子放電生成*氣,電極反應為2Cl--2e-=Cl2↑;C池中*極上銀離子放電析出銀,電極反應為Ag++e-=Ag;
(2)電極5上析出的金屬為Ag,通電5min後,電極5質量增加2.16g,則析出的n(Ag)==0.02mol,則轉移電子的物質的量為0.02mol,B電池中陽極上通過0.02mol電子時生成氧氣的體積=×22.4L/mol=0.112L=112mL,B*收集氣體的體積是224mL,所以氣體中還有*氣,*氣的體積是112mL,生成112mL*氣轉移電子的物質的量=×2=0.01mol電子,一共轉移電子的物質的量是0.02mol,所以生成銅轉移電子的物質的量為0.01mol,n(Cu)==0.005mol,c(Cu2+)==0.025mol/L;
(3)A中總反應式為2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,可知每轉移2mol電子可以生成1molCl2、1molH2和2molNaOH,則轉移0.02mol電子時生成0.02molNaOH,所以濃度為=0.1mol/L;
(4)原電池中*離子流向負極,通入CO的一極為負極,所以O2-從b到a移動;負極CO失電子結合O2-生成CO2,電極反應為CO+O2--2e-=CO2。
【點睛】
第3小題為本題難點,要注意B池中*極的反應會有兩步,先是銅離子放電,再是水電離出的*離子放電,結合電子守恆和收集到的氣體體積綜合判斷B池中*極發生的電極反應。
知識點:電解原理
題型:綜合題