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菁優(yōu)網(wǎng)石墨電極常用作惰性電極,但在電解過程中常伴有損耗(石墨的氧化和脫落)。
用如圖所示裝置分別電解下列溶液10min(通過相同電量),記錄陽極區(qū)的現(xiàn)象如下。
編號 電解液 陽極區(qū)的現(xiàn)象
1mol?L-1Na2SO4 有氣體逸出,液體顏色不變,池底逐漸沉積黑色粉末
2mol?L-1NaOH 有氣體逸出,液體逐漸變?yōu)樽睾稚?/td>
2mol?L-1NaCl 有氣體逸出,液體逐漸變?yōu)辄S綠色,無黑色粉末
(1)甲中陽極產(chǎn)生氣體的電極反應(yīng)式是
2H2O-4e-=O2↑+4H+
2H2O-4e-=O2↑+4H+

(2)甲所得陽極液中有H2O2。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):向硫酸酸化的FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液,再滴入少量電解后的陽極液,溶液立即變紅。該實(shí)驗(yàn)不能證明陽極液中含有H2O2,因?yàn)殛枠O液中還含有
O2
O2
(填物質(zhì))。
(3)探究乙所得陽極液的成分。
①證實(shí)該分散系是膠體:用激光筆照射陽極液,在與光束垂直的方向觀察到
光亮的通路
光亮的通路
(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。
②證實(shí)陽極液中含有
C
O
2
-
3
。
菁優(yōu)網(wǎng)
ⅰ和ⅱ的目的是排除OH-的干擾。ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是
HCO
-
3
+OH-=
CO
2
-
3
+H2O
HCO
-
3
+OH-=
CO
2
-
3
+H2O

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用化學(xué)方法證明,電解時甲和丙中陽極產(chǎn)生的氣體不同:
將濕潤的淀粉KI試紙分別靠近甲和丙的陽極管口,只有丙的試紙變藍(lán)(或?qū)Щ鹦堑哪緱l分別靠近甲和丙的陽極管口,只有甲的火星變亮)
將濕潤的淀粉KI試紙分別靠近甲和丙的陽極管口,只有丙的試紙變藍(lán)(或?qū)Щ鹦堑哪緱l分別靠近甲和丙的陽極管口,只有甲的火星變亮)
。
(5)儀器分析表明,析氧后的石墨電極表面與新打磨的石墨電極表面相比,-OH、-COOH等含氧官能團(tuán)的含量明顯增加。
①結(jié)合石墨晶體結(jié)構(gòu)分析,電解過程中石墨粉末脫落時破壞的作用力有
碳碳鍵和石墨層間的分子間作用力
碳碳鍵和石墨層間的分子間作用力
。
②與甲對比,乙中脫落的石墨更易分散成膠體的原因是
堿性條件下,-COOH中和生成-COO-,增大了層間的斥力,石墨粒子顆粒更小,使石墨粒子親水性增強(qiáng),更易分散
堿性條件下,-COOH中和生成-COO-,增大了層間的斥力,石墨粒子顆粒更小,使石墨粒子親水性增強(qiáng),更易分散
。

【考點(diǎn)】電解原理
【答案】2H2O-4e-=O2↑+4H+;O2;光亮的通路;
HCO
-
3
+OH-=
CO
2
-
3
+H2O;將濕潤的淀粉KI試紙分別靠近甲和丙的陽極管口,只有丙的試紙變藍(lán)(或?qū)Щ鹦堑哪緱l分別靠近甲和丙的陽極管口,只有甲的火星變亮);碳碳鍵和石墨層間的分子間作用力;堿性條件下,-COOH中和生成-COO-,增大了層間的斥力,石墨粒子顆粒更小,使石墨粒子親水性增強(qiáng),更易分散
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/5/2 8:0:9組卷:86引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.鈰(Ce)是鑭系金屬元素??諝馕廴疚颪O通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2
    NO
    -
    3
    ,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時生成Ce4+,其原理如圖所示。下列說法正確的是( ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/svg/202410/176/89289c6f.png" style="vertical-align:middle" />

    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:129引用:7難度:0.7
  • 2.(NH42S2O8電化學(xué)循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)(NH42S2O8的電解法制備。
    已知:電解效率η的定義為η(B)=
    n
    生成
    B
    所用的電子
    n
    通過電極的電子
    ×100%。
    ①電極b是
     
    極。
    ②生成S2
    O
    2
    -
    8
     的電極反應(yīng)式是
     

    ③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2
    O
    2
    -
    8
    的同時,還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是
     
    。經(jīng)測定η(S2
    O
    2
    -
    8
    )為80%,不考慮其他副反應(yīng),則制備的(NH42S2O8的物質(zhì)的量濃度為
     
    mol/L。
    (2)苯酚的降解
    已知:
    SO
    -
    4
    ?具有強(qiáng)氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時會導(dǎo)致
    SO
    -
    4
    ?猝滅。S2
    O
    2
    -
    8
    可將苯酚氧化為CO2,但反應(yīng)速率較慢。加入Fe2+可加快反應(yīng),過程為:
    i.S2
    O
    2
    -
    8
    +Fe2+
    SO
    2
    -
    4
    +
    SO
    -
    4
    ?+Fe3+
    ii.
    SO
    -
    4
    ?將苯酚氧化
    SO
    -
    4
    ?氧化苯酚的離子方程式是
     
    。
    ②將電解得到的含S2
    O
    2
    -
    8
    溶液稀釋后加入苯酚處理器,調(diào)節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測得在相同時間內(nèi),不同條件下苯酚的降解率如圖。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
     

    (3)苯酚殘留量的測定
    已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
    取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應(yīng),當(dāng)苯酚完全反應(yīng)時,消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為
     
    g/L。(苯酚的摩爾質(zhì)量:94g/mol)

    發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:138引用:2難度:0.4
  • 3.如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽離子交換膜。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)通入氧氣的電極為
     
    極,寫出負(fù)極電極反應(yīng)式
     

    (2)鐵電極為
     
    極,石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為
     
    。
    (3)反應(yīng)一段時間后,乙裝置中生成NaOH主要在
     
    (填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)。
    (4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中陽極上電極反應(yīng)式為
     
    ,反應(yīng)一段時間,硫酸銅溶液濃度將
     
    (填“增大”、“減小”或“不變”)

    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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