某同学利用乙烷燃料电池进行电解实验,如图所示:(1)一段时间后C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出,
来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:41:19
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某同学利用乙烷燃料电池进行电解实验,如图所示:(1)一段时间后C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出,【专家解说】:(1)C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出,说明该电极上产生氯气,
【专家解说】:(1)C装置的右侧碳棒附近有黄绿色气体逸出,说明该电极上产生氯气,氯离子在该电极放电,所以该电极是阳极,所以C装置的左侧电极是阴极,B装置中通入b气体的极为正极,放电的是氧气,故答案为:氧气或空气
(2)B装置中通入b气体的极为正极,则通入a气体的极为负极,负极上放电的是燃料,故答案为:C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O;
(3)C装置的左侧电极是阴极,溶液中的氢离子放电,氢离子减少氢氧根增多,在该极产生大量的氢氧化钠,故答案为:2H++2e-=H2↑;H2和NaOH;
(4)A装置中的阳极反应为:Cu→Cu2++2e-,阴极反应开始为:Ag++e-→Ag,当A装置中的溶液质量不再变化,说明阴极上银离子放电恰好完毕,Ag+的物质的量n=7mol/l×0.5L=3.5mol,所以电路中转移3.5mol电子,根据电极反应C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O,当转移3.5mol电子时,消耗乙烷的物质的量为0.25mol,质量m=0.25mol×30g/mol=7.5g,故答案为:7.5g;
(5)当A装置中溶液的质量不再变化,仍电解一段时间,相当于电解精炼铜原理,铜离子的浓度不再发生变化,此时溶液的组成为硝酸铜,根据阳极反应:Cu→Cu2++2e-,当转移3.5mol电子时,溶液中铜离子增加的物质的量为1.75mol,所以溶液中铜离子的浓度c=nV=1.75mol+2mol/L×0.5L0.5L=5.5mol/L,故答案为:5.5.
(2)B装置中通入b气体的极为正极,则通入a气体的极为负极,负极上放电的是燃料,故答案为:C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O;
(3)C装置的左侧电极是阴极,溶液中的氢离子放电,氢离子减少氢氧根增多,在该极产生大量的氢氧化钠,故答案为:2H++2e-=H2↑;H2和NaOH;
(4)A装置中的阳极反应为:Cu→Cu2++2e-,阴极反应开始为:Ag++e-→Ag,当A装置中的溶液质量不再变化,说明阴极上银离子放电恰好完毕,Ag+的物质的量n=7mol/l×0.5L=3.5mol,所以电路中转移3.5mol电子,根据电极反应C2H6-14e-+18OH-=2CO32-+12H2O,当转移3.5mol电子时,消耗乙烷的物质的量为0.25mol,质量m=0.25mol×30g/mol=7.5g,故答案为:7.5g;
(5)当A装置中溶液的质量不再变化,仍电解一段时间,相当于电解精炼铜原理,铜离子的浓度不再发生变化,此时溶液的组成为硝酸铜,根据阳极反应:Cu→Cu2++2e-,当转移3.5mol电子时,溶液中铜离子增加的物质的量为1.75mol,所以溶液中铜离子的浓度c=nV=1.75mol+2mol/L×0.5L0.5L=5.5mol/L,故答案为:5.5.
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