某課外小組進(jìn)一步研究電解原理,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)Ⅰ.探究電解質(zhì)溶液中電極材料(Fe)是否參與放電氣球如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兩極均為石墨,溶液為煮沸過的飽和NaCl溶液,滴加2~3滴酚酞,U型管底部放一個(gè)鐵釘,電解一段時(shí)間,a、b、d處均有氣體生成,b處和d處變紅。
(1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題
①結(jié)合電極反應(yīng)解釋b處酚酞變紅的原因 2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水電離產(chǎn)生的H+放電促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水電離產(chǎn)生的H+放電促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性。
②寫出c處的電極反應(yīng) Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):電解質(zhì)溶液中的鐵釘參與放電
實(shí)驗(yàn)Ⅱ.探究電壓對(duì)電極反應(yīng)的影響
某同學(xué)使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,實(shí)驗(yàn)記錄如下(a、b、c代表電壓值,a>c>b):
序號(hào) | 電壓/V | 陽極現(xiàn)象 | 檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物 |
ⅰ | x≥a | 電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生 | 有Fe3+、有Cl2 |
ⅱ | a>x≥b | 電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生 | 有Fe3+、無Cl2 |
ⅲ | b>x>0 | 無明顯現(xiàn)象 | 無Fe3+、無Cl2 |
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
。(3)由ⅱ推測(cè),F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有
還原
還原
性(填“氧化”或“還原”)。(4)ⅱ中雖未檢測(cè)出Cl2,但Cl-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證,電解pH=1的NaCl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn),記錄如下:
序號(hào) | 電壓/V | 陽極現(xiàn)象 | 檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物 |
ⅳ | a>x≥c | 無明顯現(xiàn)象 | 有Cl2 |
ⅴ | c>x≥b | 無明顯現(xiàn)象 | 無Cl2 |
0.2
0.2
mol/L。②ⅳ中檢測(cè)Cl2的實(shí)驗(yàn)方法是:取少量陽極附近的溶液,
滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán)
滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán)
,證明生成氯氣。③與ⅱ相比,得出的結(jié)論
pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓≥cV時(shí),Cl-才可能在陽極放電生成的Cl2;pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓c>x≥b時(shí),陽極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+
pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓≥cV時(shí),Cl-才可能在陽極放電生成的Cl2;pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓c>x≥b時(shí),陽極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+
(寫出兩點(diǎn))。【考點(diǎn)】電解原理.
【答案】2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水電離產(chǎn)生的H+放電促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性;Fe-2e-=Fe2+;2Cl--2e-=Cl2↑;還原;0.2;滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán);pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓≥cV時(shí),Cl-才可能在陽極放電生成的Cl2;pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓c>x≥b時(shí),陽極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:2難度:0.6
相似題
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1.鈰(Ce)是鑭系金屬元素??諝馕廴疚颪O通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、
,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時(shí)生成Ce4+,其原理如圖所示。下列說法正確的是( )NO-3A.H+由右室進(jìn)入左室 B.Ce4+從電解槽的c口流出,且可循環(huán)使用 C.陰極的電極反應(yīng)式:2HNO2+6H++6e-═N2↑+4H2O D.若用甲烷燃料電池作為電源,當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6L甲烷時(shí),理論上可轉(zhuǎn)化2mol HNO2 發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:129引用:7難度:0.7 -
2.(NH4)2S2O8電化學(xué)循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
(1)(NH4)2S2O8的電解法制備。
已知:電解效率η的定義為η(B)=×100%。n(生成B所用的電子)n(通過電極的電子)
①電極b是
②生成S2的電極反應(yīng)式是O2-8
③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時(shí),還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是O2-8)為80%,不考慮其他副反應(yīng),則制備的(NH4)2S2O8的物質(zhì)的量濃度為O2-8
(2)苯酚的降解
已知:?具有強(qiáng)氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致SO-4?猝滅。S2SO-4可將苯酚氧化為CO2,但反應(yīng)速率較慢。加入Fe2+可加快反應(yīng),過程為:O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4
②將電解得到的含S2溶液稀釋后加入苯酚處理器,調(diào)節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
(3)苯酚殘留量的測(cè)定
已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應(yīng),當(dāng)苯酚完全反應(yīng)時(shí),消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:136引用:2難度:0.4 -
3.如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
(1)通入氧氣的電極為
(2)鐵電極為
(3)反應(yīng)一段時(shí)間后,乙裝置中生成NaOH主要在
(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中陽極上電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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