问题 填空题

(10分)下图中p、q为直流电源两极,A极由金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D产生气泡。试回答:

(1)p为_____极,A极发生了______反应。

(2)C极的电极反应方程式为:______________________;

(3)在电解过程中,测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下:仔细分析以上实验数据,请说出可能的原因是______               

时间(min)12345678910
阴极气体体积(cm36122029324252627282
阳极气体的体积(cm324711162l263l3641
(4)电解一段时间后,若将硫酸溶液浓度恢复到电解前,应加入的物质是____

(5)当电路中通过0.004 mol 电子时,B电极上沉积金属       X的质量为0.128g,则此金属的摩尔质量为_______。

若A电极改用石墨电极电解400mLXSO4溶液,则此时溶液pH为   

答案

(1)正;(1分)氧化

(2)4OH--4e-=O2↑+2H2O

(3)开始反应的1~4min内,由于产生的氧气和氢气在水中的溶解度没有达到饱和,而氧气在水中的溶解度大于氢气,故氢气和氧气的体积比大于2:1,随反应的进行,由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和故4min后氢气和氧气的体积比等于2:1

(4)水

(5)64g·mol–1,pH = 2

(1)由“接通电源,金属X沉积于B极”说明金属阳离子在B极得电子,即B为阴极(还原反应),A为阳极(氧化反应);q为电源负极,p为电源正极;

(2)C为电解硫酸溶液的阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O

(3)D极为电解硫酸溶液的阴极:2H+2e=H2↑:开始反应的1~4min内,由于产生的氧气和氢气在水中的溶解度没有达到饱和,而氧气在水中的溶解度大于氢气,故氢气和氧气的体积比大于2:1,随反应的进行,由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和故4min后氢气和氧气的体积比等于2:1

(4)由电极反应可知,电解硫酸溶液相当于电解水,故若将硫酸溶液浓度恢复到电解前,应加入的物质是水

(5)B电极上的电极反应为:Xn++ne=X,设X元素的摩尔质量为Mg/mol,则可得到:,当n=2时,M=64g/mol符合实际

由电极反应:2X2+2H2O=2X+O2↑+4H(有4个电子转移)可知,当电路中通过0.004 mol 电子时,生成的H的物质的量为0.004 mol,其浓度为0.01mol/L,pH=2

单项选择题 A1/A2型题
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