如图所示,通电5min后,电极5的质量增加2.16g,请回答下列问题:(1)a为电源的
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如图所示,通电5min后,电极5的质量增加2.16g,请回答下列问题:
(1)a为电源的________(填“正”或“负”)极,C池是________池。A池阳极的电极反应为__________,C池*极的电极反应为___________。
(2)如果B槽*收集到224mL气体(标准状况)且溶液体积为200mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为________。
(3)如果A池溶液是200mL足量的食盐水(设电解过程溶液体积不变),则通电5min后,溶液的c(NaOH)为________。
(4)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度,其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动,工作时O2-的移动方向_______(填“从a到b”或“从b到a”),负极发生的电极反应式为_____________。
【回答】
负 电解 2Cl--2e-=Cl2↑ Ag++e-=Ag 0.025mol·L-1 0.1mol·L-1 从b到a CO+O2--2e-=CO2
【分析】
A、B、C装置有外接电源,所以均为电解池,通电5min后,电极5质量增加2.16g,说明电极5是*极,得电子析出金属单质,所以a是电源的负极,b是电源的正极,则1、3、5为*极,发生还原反应,2、4、6发生氧化反应,A电解池中阳极上*离子放电生成*气,*极上*离子放电生成*气,B电解池中*极上铜离子放电析出铜,阳极上*氧根离子放电生成氧气,C电解池中*极上银离子放电析出银,阳极上*氧根离子放电生成氧气;
(4)该装置为原电池,CO可以被空气中的氧气氧化,所以通入CO的一极为负极,通入空气的一极为正极。
【详解】
(1)根据分析可知a为电源的负极;C池是电解池;A电解池中阳极上*离子放电生成*气,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑;C池中*极上银离子放电析出银,电极反应为Ag++e-=Ag;
(2)电极5上析出的金属为Ag,通电5min后,电极5质量增加2.16g,则析出的n(Ag)==0.02mol,则转移电子的物质的量为0.02mol,B电池中阳极上通过0.02mol电子时生成氧气的体积=×22.4L/mol=0.112L=112mL,B*收集气体的体积是224mL,所以气体中还有*气,*气的体积是112mL,生成112mL*气转移电子的物质的量=×2=0.01mol电子,一共转移电子的物质的量是0.02mol,所以生成铜转移电子的物质的量为0.01mol,n(Cu)==0.005mol,c(Cu2+)==0.025mol/L;
(3)A中总反应式为2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,可知每转移2mol电子可以生成1molCl2、1molH2和2molNaOH,则转移0.02mol电子时生成0.02molNaOH,所以浓度为=0.1mol/L;
(4)原电池中*离子流向负极,通入CO的一极为负极,所以O2-从b到a移动;负极CO失电子结合O2-生成CO2,电极反应为CO+O2--2e-=CO2。
【点睛】
第3小题为本题难点,要注意B池中*极的反应会有两步,先是铜离子放电,再是水电离出的*离子放电,结合电子守恒和收集到的气体体积综合判断B池中*极发生的电极反应。
知识点:电解原理
题型:综合题