(11分).如图装置闭合电键K时,电流计A的指针将发生偏转。试回答:
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(1) 丙池是 (填“原电池”或“电解池”),甲中a极电极名称是 ,丙中c极电极名称是 ;
(2)乙中Cu极的电极反应是______ ,若电路中有0.02mol电子通过,则甲中a电极溶解的质量为 g;
(3)闭合电键K一段时间后,丙池中生成二种气体和一种碱,则丙池中发生的总的化学方程式是 ;
(4)丙池中反应进行较长时间后,收集到标准状况下氢气2.24L,此时测得丙池溶液质量实际减少4.23 g,含有碱0.100mol(不考虑气体在水中的溶解),则实际放出气体的物质的量是 mol;
(5)如果要给丙中铁片上镀上一层Cu,则丙池应作何改进 。
(1)电解池 负极 阳极
(2)Cu2++2e—==Cu (2分) 0.65 (3) 2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2分)
(4)0.165 [说明:H2:0.1 Cl2 :0.05 O2:0.015]
(5)“C”换成“Cu”、将“NaCl溶液”换成“CuSO4溶液”。(2分,合理的答案也给分)
解析:甲乙通过盐桥形成闭合回路,组成锌铜原电池,提供电能。而丙装置则为电解池。
锌铜原电池:
负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:Cu2++2e-=Cu
总反应为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
对于丙池:
连接电池正极的碳棒为阳极:2CI--2e-=Cl2↑
连接电池负极的铁极为阴极:2H++2e- = H2↑
总反应为:2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)NaOH均是由电解产生,吸收了部分氯气后还剩余0.1mol,则必定有0.05mol的Cl2逸出。0.1mol氢气和0.05mol氯气的质量之和为3.75g。
而溶液减少的质量为4.23g,则必然有水的电解,逸出了氧气。2H2O
2H2↑+O2↑
逸出的氧气的质量为4.23-3.75=0.48g,所以氧气的物质的量为0.015mol。
三者共0.165mol。
(5)电镀要求镀件为阴极,镀层金属为阳极,电解质溶液的阳离子与阳极金属相同。