Question

【題目】如圖所示,A為電源,B為浸透飽和食鹽水和酚酞溶液的濾紙,濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D為電解槽,其電極材料及電解質溶液如圖所示。

(1)關閉K1,打開K2,通電后,B的KMnO4紫紅色液滴向c端移動,則電源b端為 極，通電一段時間后,濾紙d端的電極反應式是 。

(2)已知C裝置中溶液的溶質為Cu(NO3)2和X(NO3)3,且均為0.1 mol,打開K1,關閉K2,通電一段時間后,陰極析出固體質量m(g)與通過電子的物質的量n(mol)關系如圖所示,則Cu2+、X3+、H+氧化能力由大到小的順序是 。

(3)D裝置中溶液是H2SO4溶液,則電極C端從開始至一段時間后的實驗現象是 。

Answer 1

【答案】

(1)負極，2H+ + 2e- = H2

(2)Cu2+ >H+ >X3+

(3)產生無色氣體，溶液變為藍色，一段時間后有紅色物質析出

【解析】

試題分析：(1)據題意B的KMnO4紫紅色液滴向c端移動，說明高錳酸根離子向c端移動，可推出極c端為陽極，則與之相連的電源a端為正極，b端為負極，所以通電濾紙d端為陰極，電極反應式為2H++2e-=H2↑，故答案為：負；2H++2e-=H2↑；

(2)根據電解C的圖象可知，通電后就有固體生成，當通過電子為0.2mol時，析出固體質量達最大，證明此時析出的固體是銅．如果是X3+析出，電子數應該是0.3mol，則氧化能力為Cu2+＞X3+，當電子超過0.2mol時，固體質量沒變，說明這是陰極產生的是氫氣，即電解水，說明氧化能力H+＞X3+，故氧化能力為Cu2+＞H+＞X3+；故答案為：Cu2+＞H+＞X3+；

(3)D裝置中溶液是H2SO4，電極C端與b負極相連即為陰極，開始為氫離子得電子生成氫氣，后陽極的銅失電子生成銅離子進入溶液，溶液變為藍色，一段時間后有紅色物質在陰極析出，所以看到的現象為在C端開始時有無色無味氣體產生，溶液變為藍色，一段時間后有紅色物質析出；故答案為：在C端開始時有無色無味氣體產生，溶液變為藍色，一段時間后有紅色物質析出。