Question

【題目】圖中X是直流電源。Y燒杯中c、d為石墨棒，Z燒杯中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近溶液顯紅色。

（1）①電源b極為________(填“正”“負”或“陰”“陽”，下同)極。

②Z燒杯中e為________極。

③連接Y、Z燒杯線路中，電子流動的方向是d________(填“→”或“←”)e。

（2）①寫出Y燒杯中c極上的電極反應(yīng)式：_______________________________

②寫出Y燒杯中總反應(yīng)的化學方程式：________________________________

③寫出Z燒杯中e極上的電極反應(yīng)式：_______________________________

（3）①電解2 min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為1.28 g，在通電過程中，電路中通過的電子為______mol。

②若Y燒杯中溶液體積為500 mL(電解后體積可視為不變)，電解反應(yīng)的速率v(OH－)＝________。

Answer 1

【答案】 負 陽 ← 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ Cu－2e－===Cu2＋ 0.02 0.02 mol·L－1·min－1

【解析】X為直流電源，Y燒杯中c、d為石墨棒，Z燒杯中e、f是質(zhì)量相同的銅棒，接通電路后發(fā)現(xiàn)d附近溶液顯紅色，因為Y中盛有飽和氯化鈉溶液(含少量酚酞)，所以d附近生成OH-，則d極為電解池陰極，c極為電解池陽極，a為直流電源正極，b為直流電源負極。

（1）①由上面分析可知b為直流電源負極。②Z燒杯中e與原電池正極相連，則e為陽極。③外電路中，電流由正極流出，最后流入負極，因為a為直流電源正極，b為直流電源負極，所以連接Y、Z燒杯線路中，電流方向是從d流向e，電子流向與電流方向相反，則電子流向是從e流向d。

（2）①c極為電解池陽極，電解飽和氯化鈉溶液，陽極上Cl-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2，電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑。②Y燒杯中為惰性電極電解飽和氯化鈉溶液，其總反應(yīng)的化學方程式為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。③Z燒杯中e與電源正極相連，為陽極，Cu作陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+。

（3）①e極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2+，質(zhì)量減少，f極反應(yīng)為：Cu2++2e-=Cu，質(zhì)量增加，根據(jù)得失電子守恒，e極減少的質(zhì)量等于f極增加的質(zhì)量；因為e、f兩極質(zhì)量差為1.28g，所以e極減少0.64g，物質(zhì)的量為0.01mol，失去0.02mol電子，f極增加0.64g，物質(zhì)的量為0.01mol，得到0.02mol電子，故電路中通過的電子為0.02mol。②Y燒杯中陰極反應(yīng)為：2H2O-2e-=2OH-+H2↑，根據(jù)前面的計算，電解2min后，電路中通過0.02mol電子，所以生成0.02molOH-，故電解反應(yīng)的速率v(OH-)=0.02mol÷0.5L÷2min=0.02molL-1min-1。