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2014-06-23
解析: (1)该装置是一串联电池组,其中D与正极相连,所以D为阳极,C为阴极;同理可知A为阴极,B为阳极。在左装置中Cu2+在A电极上得电子生成Cu,Cl-在B电极上失电子生成Cl2;在右装置中,Ag+在C电极上得电子生成Ag,OH-在D电极上失电子生成O2。
(2)假设转移1 mol电子,则B电极上生成0.5 mol Cl2,A电极生成0.5 mol Cu,C电极上生成1 mol Ag,D电极上生成0.25 mol O2,故四者物质的量之比为:0.5∶0.5∶1∶0.25=2∶2∶4∶1。
答案: (1)Cu2++2e-―→Cu
2Cl-―→Cl2↑+2e-
CuCl2=====电解Cu+Cl2↑
4Ag++4e-―→4Ag
4OH-―→2H2O+O2↑+4e-
4AgNO3+2H2O―→4Ag+O2↑+4HNO3
(2)2∶2∶4∶1
14.(15分)铅蓄电池是化学电源,它工作时的电池反应为:
PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
试回答:
(1)铅蓄电池负极的电极材料是__________。
(2)工作时该铅蓄电池正极的电极反应是_____________________________________ ___________________________________。
(3)铅蓄电池工作时,电解质溶液的密度__________(填“减小”“增大”或“不变”,下同),pH__________。
(4)如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl2,当制得0.05 mol Cl2时,在理论上电池内部消耗的H2SO4的物质的量是____________。
解析: (1)由电池反应可知,Pb发生氧化反应,所以Pb是负极。
(2)正极上的反应是PbO2―→PbSO4,则必然有H2SO4参加:PbO2+4H++SO42-+2e-―→PbSO4+2H2O(负极反应为Pb+SO42-―→PbSO4+2e-,将正、负极电极反应合并,与题给电池反应相符)。
(3)在铅蓄电池工作过程中,Pb被氧化,H2SO4被消耗,所以溶液的密度减小,pH增大。
(4)用铅蓄电池做电源,电解饱和食盐水制得0.05 mol Cl2,需提供0.10 mol e-(2Cl-―→Cl2↑+2e-),每消耗2 mol H2SO4时转移2 mol e-,故至少消耗0.10 mol H2SO4。
答案: (1)Pb(或铅)
(2)PbO2+4H++SO42-+2e-―→PbSO4+2H2O
(3)减小 增大
(4)0.10 mol
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