石墨电极常用作惰性电极,但在电解过程中常伴有损耗(石墨的氧化和脱落)。
用如图所示装置分别电解下列溶液10min(通过相同电量),记录阳极区的现象如下。
编号 | 电解液 | 阳极区的现象 |
甲 | 1mol⋅L-1Na2SO4 | 有气体逸出,液体颜色不变,池底逐渐沉积黑色粉末 |
乙 | 2mol⋅L-1NaOH | 有气体逸出,液体逐渐变为棕褐色 |
丙 | 2mol⋅L-1NaCl | 有气体逸出,液体逐渐变为黄绿色,无黑色粉末 |
2H2O-4e-=O2↑+4H+
2H2O-4e-=O2↑+4H+
。(2)甲所得阳极液中有H2O2。某同学设计实验:向硫酸酸化的FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,再滴入少量电解后的阳极液,溶液立即变红。该实验不能证明阳极液中含有H2O2,因为阳极液中还含有
O2
O2
(填物质)。(3)探究乙所得阳极液的成分。
①证实该分散系是胶体:用激光笔照射阳极液,在与光束垂直的方向观察到
光亮的通路
光亮的通路
(填实验现象)。②证实阳极液中含有
C
O
2
-
3

ⅰ和ⅱ的目的是排除OH-的干扰。ⅱ中反应的离子方程式是
HCO
-
3
CO
2
-
3
HCO
-
3
CO
2
-
3
(4)设计实验用化学方法证明,电解时甲和丙中阳极产生的气体不同:
将湿润的淀粉KI试纸分别靠近甲和丙的阳极管口,只有丙的试纸变蓝(或将带火星的木条分别靠近甲和丙的阳极管口,只有甲的火星变亮)
将湿润的淀粉KI试纸分别靠近甲和丙的阳极管口,只有丙的试纸变蓝(或将带火星的木条分别靠近甲和丙的阳极管口,只有甲的火星变亮)
。(5)仪器分析表明,析氧后的石墨电极表面与新打磨的石墨电极表面相比,-OH、-COOH等含氧官能团的含量明显增加。
①结合石墨晶体结构分析,电解过程中石墨粉末脱落时破坏的作用力有
碳碳键和石墨层间的分子间作用力
碳碳键和石墨层间的分子间作用力
。②与甲对比,乙中脱落的石墨更易分散成胶体的原因是
碱性条件下,-COOH中和生成-COO-,增大了层间的斥力,石墨粒子颗粒更小,使石墨粒子亲水性增强,更易分散
碱性条件下,-COOH中和生成-COO-,增大了层间的斥力,石墨粒子颗粒更小,使石墨粒子亲水性增强,更易分散
。【考点】电解原理.
【答案】2H2O-4e-=O2↑+4H+;O2;光亮的通路;+OH-=+H2O;将湿润的淀粉KI试纸分别靠近甲和丙的阳极管口,只有丙的试纸变蓝(或将带火星的木条分别靠近甲和丙的阳极管口,只有甲的火星变亮);碳碳键和石墨层间的分子间作用力;碱性条件下,-COOH中和生成-COO-,增大了层间的斥力,石墨粒子颗粒更小,使石墨粒子亲水性增强,更易分散
HCO
-
3
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/2 8:0:9组卷:93引用:2难度:0.5
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2.(NH4)2S2O8电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解,示意图如图。
(1)(NH4)2S2O8的电解法制备。
已知:电解效率η的定义为η(B)=×100%。n(生成B所用的电子)n(通过电极的电子)
①电极b是
②生成S2的电极反应式是O2-8
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ii.•将苯酚氧化SO-4
①•氧化苯酚的离子方程式是SO-4
②将电解得到的含S2溶液稀释后加入苯酚处理器,调节溶液总体积为1L,pH=1,测得在相同时间内,不同条件下苯酚的降解率如图。O2-8
用等物质的量的铁粉代替FeSO4,可明显提高苯酚的降解率,主要原因是
(3)苯酚残留量的测定
已知:电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑。
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