分析 (1)B和C装置形成原电池,铅作负极,二氧化铅作正极,正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅;
(2)A连接电源,则A是电解池,左边Pt作阴极,右边Cu作阳极,阳极上Cu放电,阴极上氢离子放电;装置D中电池反应式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑,A、D两装置各电极析出物质的物质分别为氢气、氢气和氯气;
(3)电镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,电解质溶液中阳离子和镀层金属相同;若装置E的目的是验证金属的电化学防腐,阳极用惰性电极;阳极上是氢氧根离子失电子,阴极上是银离子得电子,电解总反应离子方程式为:4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+;
(4)根据转移电子守恒计算生成气体的体积.
解答 解:(1)B和C装置形成原电池,铅作负极,二氧化铅作正极,原电池放电时,正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,发生还原反应,电极反应式为:PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O,
故答案为:PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O;
(2)A连接电源,则A是电解池,左边Pt作阴极,右边Cu作阳极,阳极上Cu放电,阴极上氢离子放电,装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cu2++H2↑,装置D中电池反应式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑,A、D两装置各电极析出物质分别为氢气、氢气和氯气,由得失电子守恒可知,物质的量之比为1:1:1,
故答案为:Cu+2H+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cu2++H2↑;2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑;1:1:1;
(3)镀时,镀层作阳极,镀件作阴极,电解质溶液中阳离子和镀层金属相同,若装置D的目的是在某镀件上镀银,则X为硝酸银溶液,N作阳极,应该是银,若装置E的目的是验证金属的电化学防腐,则极板N的材料为惰性电极(或石墨等不溶性惰性材料),被保护的金属连接电源阴极,阳极上是氢氧根离子失电子,阴极上是银离子得电子,电解总反应离子方程式为:4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+,
故答案为:Ag;惰性电极(或石墨等不溶性惰性材料);4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+;
(4)当装置A中Cu电极质量改变6.4g时,n(Cu)=0.1mol,则转移0.2mol电子,装置D中n(NaCl)=0.1mol,
阳极首先发生2Cl-2e-=Cl2↑、其次发生4OH-4e-=2H2O+O2↑,则阳极首先生成0.05molCl2,其次生成0.025molO2,
阴极只发生2H++2e-=H2↑,生成0.1molH2,则总共生成0.175mol气体,体积为0.175mol×22.4L/mol=3.92L,
故答案为:3.92.
点评 本题考查了原电池和电解池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,明确离子放电顺序是解本题关键,难点是电极反应式的书写,难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 该反应能量变化类型与CaCO3分解反应相同 | |
B. | 加催化剂后,正反应速率加快,逆反应速率减小 | |
C. | 若该反应为氧化还原反应,则可以将其设计成原电池 | |
D. | 反应热△H=E2-E1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 淀粉和纤维素均可以有(C6H10O5)n表示,因此它们互为同分异构体 | |
B. | 17g羟基中所含电子的物质的量为9mol | |
C. | 铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族 | |
D. | 氨、塑料和橡胶都是以石油化工为基础的三大合成材料 |
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | 若混合物为Zn、Al,w不可能是0.1mol | |
B. | 若混合物为Zn、Fe,w可能大于0.1mol | |
C. | 若混合物为Fe、Mg,则加入的稀硫酸中溶质质量分数一定大于9.8% | |
D. | 若混合物为Cu、Fe,w是0.05mol,则混合物中Fe与Cu的质量比1:1 |
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