为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验,回答下列问题。
Ⅰ.用甲装置进行第一组实验:
(1)在保证电极反应不变的情况下,下列材料不能代替插入硫酸铜溶液中的Cu电极的是 BB(填序
号)。
A.石墨
B.镁
C.银
D.铂
(2)实验过程中,SO2-4 从右向左从右向左(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有 滤纸上有蓝色沉淀产生滤纸上有蓝色沉淀产生。
Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现,两极均有气体产生,Y极溶液逐渐变成紫红色,停止实验后观察到铁电极明显变细,电解液仍澄清。查阅资料知,高铁酸根离子(FeO2-4)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息,填写下列空白:
(3)电解过程中,X极溶液的pH 增大增大(填“增大”、“减小”或者“不变”)。
(4)电解过程中,Y极发生的电极反应为 4OH--4e-═2H2O+O2↑4OH--4e-═2H2O+O2↑和
Fe-6e-+8OH-═FeO2-4+4H2OFe-6e-+8OH-═FeO2-4+4H2O。
(5)另一小组同学将乙装置中6 mol/L NaOH溶液换成1mol/L NaCl溶液,发现铁电极附近逐渐变成浅绿色,该小组同学认为铁电极附近溶液中生成了Fe2+,为了验证这一猜测,应使用 铁氰化钾溶液铁氰化钾溶液(填试剂名称)来检验,现象为 有蓝色沉淀生成有蓝色沉淀生成,则证明该小组同学猜想正确。
(6)图丙中,Ⅰ是甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图。
①该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜,a处电极上发生的电极反应为 CH4-8e-+10OH-═CO2-3+7H2OCH4-8e-+10OH-═CO2-3+7H2O。
②Ⅱ中电解前CuSO4溶液的浓度为3 mol/L,若维持电流强度为1A,电池工作十分钟,理论上消耗Ⅰ中的CH40.0120.012 g(计算结果保留两位有效数字,已知F=96500 C•mol-1),此时电解池中CuSO4溶液的浓度为 3mol/L3mol/L。
SO
2
-
4
F
e
O
2
-
4
F
e
O
2
-
4
F
e
O
2
-
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】B;从右向左;滤纸上有蓝色沉淀产生;增大;4OH--4e-═2H2O+O2↑;Fe-6e-+8OH-═+4H2O;铁氰化钾溶液;有蓝色沉淀生成;CH4-8e-+10OH-═+7H2O;0.012;3mol/L
F
e
O
2
-
4
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:25引用:1难度:0.5