【題目】I.圖中甲池的總反應式為

1)甲池中負極上的電極反應式為_______________。

2)乙池中石墨電極上發(fā)生的反應為______________。

3)要使乙池恢復到電解前的狀態(tài),應向溶液中加入適量的______________。

A.CuO B.Cu(OH)2 C.CuCO3 D.CuSO4

4)若將乙池中兩個電極改成等質量的FeCu,實現(xiàn)在Fe上鍍Cu,當甲中消耗1.6gN2H4時,乙池中兩個電極質量差為______g。

II.氫能將成為21世紀的主要能源。太陽能光伏電池電解水可制高純氫,工作示意圖如下。通過控制開關連接K1K2,可交替得到H2O2。

1)制H2時,連接________(填K1K2),產生H2的電極反應式是_________________,溶液PH___________(填“增大”、“減小”、“不變”)。

2)改變開關連接方式,可得O2,此時電極3的反應式為:__________________。

【答案】N2H44OH4e=N24H2O 2H2O4e=O24H4OH4e=2H2OO2 AC 12.8 K1 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 增大 NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH

【解析】

I.1)由總反應可知,甲池中負極反應物為N2H4,還原產物為N2,該電解質環(huán)境為強堿性,故其電極反應式為:N2H44OH4e=N2↑+4H2O

2)乙池中石墨電極連接的甲池中的正極,故石墨電極為陽極,電解硫酸銅溶液的陽極反應物為水電離出的OH-,故石墨電極上發(fā)生的反應為:2H2O4e=O24H4OH4e=2H2OO2;

3)乙池中發(fā)生的反應為2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4,若要使電解質溶液恢復至原狀態(tài),則需要加入CuO,且二者實際加入的原子之比為1:1,故可加入CuOCuCO3,故答案為A、C;

4)若要實現(xiàn)在Fe上鍍Cu,則Fe作陰極,Cu作陽極;當甲中消耗1.6gN2H4時,即消耗0.05mol N2H4,轉移電子的物質的量為:0.05mol×2×2=0.2mol,乙池中Fe電極上析出Cu的物質的量為0.1mol,其電極材料質量增加0.1mol×64g/mol=6.4gCu電極上Cu被消耗0.1mol,其質量減少0.1mol×64g/mol=6.4g,故兩個電極質量差6.4g+6.4g=12.8g

II.1)電解水生成氫氣和氧氣,氧氣在陽極生成,氫氣在陰極生成,則應連接K1;電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-;該溶液為堿性電解液,電解水的過程中,水被消耗,溶液中溶質濃度增大,pH增大;

故答案為:K1;2H2O+2e-=H2↑+2OH-;增大;

2)改變開關連接方式時,電極3為陰極,發(fā)生還原反應,由圖可知,其電極反應式為:NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH。

練習冊系列答案
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