极的阴极保护法。
答案 (1)①2Al+2OH+2H2O===2AlO2+3H2↑ b ②2Al+3H2O-6e===Al2O3+6H HCO3与Al发生水解相互促进反应,产生Al(OH)3沉淀 (2)补充溶液中消耗的Cu,保持溶液中Cu浓度恒定 (3)N 牺牲阳极的阴极保护法
10.如图为相互串联的甲、乙两个电解池,X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中,发
现石墨电极附近先变红。请回答:
2+
-
3+
2+
-
-
-
+
(1)电源X极为______极(填“正”或“负”),乙池中Pt电极上的电极反应式为______。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置,其阴极增重12.8 g,则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为______,电路中通过的电子为______mol。
(3)若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL,则电解后所得溶液c(OH)=____________。 解析 (1)由题意得X极为正极,Pt电极为电解池的阳极,电极反应式为2Cl-2e===Cl2↑。
(2)甲池的阴极电极反应式:Cu+2e===Cu。 乙池的阴极电极反应式:2H+2e===H2↑ 由电子守恒得: Cu ~ 2e ~ H2 64 g 2 mol 22.4 L 12.8 g n(e) V(H2) 则:n(e)=0.4 mol,V(H2)=4.48 L (3)乙池发生反应:
电解--
2Cl+2H2O=====2OH+ H2↑+Cl2↑ 2 22.4 L n(OH) 4.48 L
-
-
--
+
-2+
-
-
-
-
n (OH-)=0.4 mol
电解后所得溶液c(OH)=1 mol·L 答案 (1)正 2Cl-2e===Cl2↑ (2)4.48 L 0.4 (3)1 mol·L
11.如下图装置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲、乙中溶液的体积和浓度都
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-1
-
--
-1
相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极附近呈红色。
请回答:
(1)B极是电源的________,一段时间后,甲中溶液颜色________,丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明____________________,在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量之比为______________。
(3)现用丙装置给铜件镀银,则H应该是________(填“镀层金属”或“镀件”),电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL),丙中镀件上析出银的质量为________,甲中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)若将C电极换为铁,其他装置都不变,则甲中发生总反应的离子方程式是_______________________________________________________________ _______________________________________________________________。
解析 (1)F极附近呈红色,说明F是阴极,E是阳极,则A为正极,B为负极。甲中因Cu放电使溶液颜色变浅。丁中Y极附近颜色变深,说明Fe(OH)3胶粒向阴极移动,即Fe(OH)3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O2、Cu、Cl2、H2,由于电路中通过的电量相等,所以其物质的量之比为1∶2∶2∶2。(3)乙中溶液pH=13,生成n(NaOH)=0.1 mol·L×0.5 L=0.05 mol,电路中通过的电子的物质的量为0.05 mol,所以丙中镀件上析出银的质量为0.05 mol×108 g·mol=5.4 g。(4)当活性金属作阳极时,通电
2
金属先于溶液中的阴离子放电而溶解,故甲中发生反应的离子方程式为Fe+Cu=====Fe
2+
+
-1
-1
2+
+Cu。
答案 (1)负极 逐渐变浅 氢氧化铁胶体粒子带正电荷 (2)1∶2∶2∶2
(3)镀件 AgNO3 5.4 g 变小 通电
2+
(4)Fe+Cu=====Cu+Fe
2+
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