用石墨电极电解硫酸铜溶液:2CuSO4+2H2O O2↑+2Cu+ 2H2SO4 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示装置中,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极,开始实验前两玻璃管(Ⅰ、Ⅱ)中盛满氢氧化钠溶液,且S1、S2均断开.先接通S1,两玻璃管中有气体生成(假设气体均未逸出装置),一段时间后,Ⅱ管中的气体体积是Ⅰ管中气体体积的2倍(两玻璃管中液面未脱离电极),再断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转.请回答:
(1)接通S1后,C(Ⅰ)的电极反应式是
4OH--4e-═O2↑+2H2O
4OH--4e-═O2↑+2H2O

两管中产生气体的质量之比(Ⅰ:Ⅱ)是
8:1
8:1

(2)断开S1接通S2,C(Ⅱ)的电极反应式是
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-

(3)将溶液改为硫酸铜溶液,接通S1,断开S2,写出电解反应的化学方程式
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu↓+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu↓+O2↑+2H2SO4

(4)利用该装置对粗铜进行电解精炼,则电极材料C(Ⅰ)应改为
粗铜
粗铜

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为节省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器(用品),通过巧妙的构思,设计了比较铜、锌金属活动性相对强弱的系列实验.试填写下列空白:
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),向烧杯中小心加入稀硫酸,观察到的现象是
锌片上有气泡产生,铜片上无气泡
锌片上有气泡产生,铜片上无气泡
.甲同学的设计思路是
锌能置换出酸中的氢,而铜不能
锌能置换出酸中的氢,而铜不能

(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加
硫酸铜
硫酸铜
溶液,进而观察到的现象是
锌片上有红色的铜析出,锌片上产生气泡的速率明显加快
锌片上有红色的铜析出,锌片上产生气泡的速率明显加快

乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱的结论所依据的原理是
活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来(或Zn、Cu、稀硫酸组成原电池,Zn为负极)
活泼金属可以把不活泼金属从其盐溶液中置换出来(或Zn、Cu、稀硫酸组成原电池,Zn为负极)

(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂
硫酸铜
硫酸铜
 溶液(作为电解液).反应在调控下随即开始,实验中有关反应的化学方程式为
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
2CuSO4+2H2O
 电解 
.
 
2Cu+O2↑+2H2SO4
.实验中的明显现象是
阴极上有红色铜析出,阳极附近有气体产生
阴极上有红色铜析出,阳极附近有气体产生

(4)请你再单独设计一个简单的实验(试剂、仪器自选),探究和证实锌、铜金属活动性的相对强弱(简要说明操作和现象)
分别取一小片铜片与锌片置于两支试管中,向试管中加入少量浅绿色的FeCl2溶液,片刻后,加锌片的试管中溶液的颜色褪去,溶液近乎无色(其他可行答案也可)
分别取一小片铜片与锌片置于两支试管中,向试管中加入少量浅绿色的FeCl2溶液,片刻后,加锌片的试管中溶液的颜色褪去,溶液近乎无色(其他可行答案也可)

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