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第三节电解池
,下列说法正确的是( )
解析:根据电解原理,阳极发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑,阴极发生还原反应:Cu2++2e-===Cu。因此阳极上产生有刺激性气味的气体——***气,在阴极上析出铜。故B项正确。
答案:B
,为了增强导电性,常常要加入一些电解质,最好选用( )
解析:加入NaCl和HCl时,阳极***离子放电生成***气,A、B错误;加入CuSO4时,阴极铜离子放电生成Cu,C错误。
答案:D
,应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )
解析:电镀槽中,要求镀件作阴极,可用镀层金属作阳极,电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液,A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀,只有B项符合要求。
答案:B
(如锌、金、银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时( )
,
解析:电解精炼铜时,用粗铜作阳极,用精铜作阴极,所以A、B不正确。锌比铜活泼,失电子变成锌离子进入溶液中,金、银不活泼,以单质形式沉淀到池底,C不正确。D项因发生反应Cu2++2e-===Cu,则电路通过电子为n(e-)=×2=,D正确。
答案:D
,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH下降的是( )
解析:电解硫酸铜属于放氧生酸,阴极析出Cu,pH下降,A符合题意;电解HCl溶液生成氢气、***气,酸性减弱,B不符合题意;电解BaCl2溶液生成氢气、***气,属于放氢生碱型,pH值增大,C不符合题意;电解Na2SO4溶液生成氢气、氧气,pH值不变,D不符合题意。
答案:A
***碱工业。
如图表示电解饱和NaCl溶液的装置,X、Y是石墨棒。实验开始时,在两边同时各滴入几滴酚酞溶液。
请回答以下问题:
(1)X极上的电极反应式是_______________________,
在X极附近观察到的现象是___________________________;
(2)Y电极上的电极反应式是_____________________________,
检验该电极反应产物的方法是____________________。
(3)电解NaCl溶液的离子方程式是___________________。
解析:根据与电源的连接方式可知,X是阴极,Y是阳极;在阴极由于水电离产生的H+放电能力强,所以发生反应2H++2e-===H2↑;由于H+不断放电产生氢气,破坏了附近的水的电离平衡,在附近溶液中OH-的浓度大于H+的浓度,因此溶液显碱性,使酚酞试液变为红色。在阳极Y电极上由于Cl-放电能力比OH-的强,所以该电极反应式是2Cl--2e-===Cl2↑;检验该电极反应产物的方法是将湿润的淀粉KI试纸放在气体出口,若观察到试纸变蓝,证明有Cl2产生。电解NaCl溶液的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。
答案:(1)2H++2e-===H2↑ 有无色气泡产生,溶液变红
(2)2Cl--2e-===Cl2↑ 将湿润的淀粉KI试纸放在气体出口,若观察到试纸变蓝,证明有Cl2产生
(3)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
时间:40分钟
[A级 基础巩固]
基础题Ⅰ
,不符合生产实际的是( )
,用铁作阳极
,用纯铜作阴极
,用涂镍碳钢网作阴极
,用锌作阳极
解析:电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时,若用Fe作阳极,会发生Fe-2e-===Fe2+,Fe2+移动到阴极上发生Fe2++2e-===Fe,使得到的Al不纯。
答案:A
,以下方案设计正确的是( )
,铁作阴极,溶液中含Zn2+
,铁作阳极,溶液中含Zn2+
,铁作阴极,溶液中含Fe2+
,铁作阳极,溶液中含Zn2+
解析:本题中镀层金属为锌,即金属锌作阳极;铁制品为待镀制品,即铁制品作阴极。需选用含有Zn2+的溶液为电镀液。
答案:A
***化镁电解获取金属镁,下列有关该电解过程的叙述中,正确的是( )
,阴极必须是惰性电极
***化镁
***化镁的水溶液
解析:电解MgCl2获取金属镁,也就是说镁离子需要得电子,如果在水溶液中,水电离的氢离子会优先得电子,因此只能在熔融状态下进行。在阴极发生的是镁离子得到电子的反应,对电极材料没有要求,在阳极上发生失电子的反应,如果使用活性电极时会优先失电子,所以阳极必须用惰性电极。
答案:C
,对地球温室效应的“贡献”最大,如图所示电解装置可将CO2转化为乙烯,该装置的电解质溶液为强酸性水溶液,电极材料为惰性电极,下列有关说法正确的是( )
+移向阳极
:2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O
解析:由CO2转化为乙烯,化合价降低得电子,即为阴极,电极反应式为2CO2+12H++12e-===C2H4+4H2O,所以a为电池的负极;电解过程阳离子移向阴极,B错误;总反应式为2CO2+2H2O===C2H4+3O2,消耗水,pH减小,C错误。
答案:D
,一段时间后,加入一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )
[CuSO4][NaOH]
[HCl][Cu(OH)2]
解析:电解NaCl溶液放出H2和Cl2,可通入HCl气体;A项应加CuCl2,B项应加水,D项应加CuO。
答案:C
基础题Ⅱ
·L-1铬酸钾(K2CrO4)溶液为原料,电化学法制备***钾(K2Cr2O7)的实验装置如图所示,下列说法不正确的是( )
,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrO+2H+===Cr2O+H2O向右移动
,通电后KOH溶液不断变浓,并产生气体H2
,则导线中转移电子的物质的量为(2-d)mol
解析:阳极电极反应为:2H2O-4e-===4H++O2↑,阳极区氢离子浓度增大,A正确;阴极电极反应为:2H2O+2e-===2OH-+H2↑,通电后KOH溶液不断变浓,B正确;CrO为阴离子,无法通过阳离子交换膜,C错误;加入反应容器内的K2CrO4为1mol,设反应过程中有xmolK2CrO4转化为K2Cr2O7,阳极区剩余K2CrO4∶1-xmol,n(K)=2(1-x)mol,n(Cr)=(1-x)mol,生成的K2Cr2O7mol,n(K)=xmol,n(Cr)=xmol,即=d,解得x=2-d,每转移1个e-,生成1个H+,结合2CrO+2H+=CrO+H2O可知:电路中转移的电子数等于消耗K2CrO4的物质的量,即电路中转移了2-dmole-,D正确。
答案:C
,b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答:
(1)a为____极,d极的电极反应式为_______________________。
(2)电解开始时,在B烧杯的中央滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是________________________。电解进行一段时间后,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应为________________________。
(3)(标准状况)时停止电解,,则此金属的摩尔质量为_________________。
解析:(1)电解时,d有气泡,根据电解液KI的成分,必然只能在阴极产生H2:2H++2e-===H2↑,所以a、c为阳极,b、d为阴极。(2)B中I-在c极上放电生成碘单质,遇淀粉变蓝,则观察到c极附近溶液颜色变为蓝色,电解一段时间I-放电完后,产生的气体是OH-放电,电极反应为4OH--4e-===2H2O+O2↑。(3)由H2~2e-~2M可知,n(H2)==,n(M)=,所以金属的摩尔质量为=108g/mol。
答案:(1)阳 2H++2e-===H2↑
(2)c极附近溶液颜色变为蓝色 4OH--4e-===2H2O+O2↑ (3)108g/mol
[B级 能力提升]
,通电一会儿,发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。
(1)E为电源的________极,F为电源的________极。
(2)A中发生反应的化学方程式为_____________________。
(3)在B中观察到的现象是____________________。
(4)D端的电极反应式为__________________________。
解析:本题实质上是三个电解装置串联,首先判断电源的正、负极,E为负极,F为正极。A中是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液。B中Cu为阳极,发生的反应为:Cu-2e-===Cu2+,石墨为阴极,发生的电极反应为:2H++2e-===H2↑,由于水电离出的H+放电,所以溶液中的c(OH-)>c(H+),故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极,发生电极反应为:2H++2e-===H2↑。
答案:(1)负 正 (2)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑
(3)铜片溶解,石墨电极上有气体生成,溶液中有蓝色沉淀生成
(4)2H++2e-===H2↑
,B为浸透饱和***化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色。请填空:
(1)电源
A中a点为________极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为_______________________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K,使c、d两点短路,则电极e上发生的反应为________,电极f上发生的反应为____________________,槽中盛放的电镀液可以是________或________(任填两种电解质溶液)。
解析:(1)根据c点变红知该极的反应为2H++2e-===H2↑,即该极为阴极,与电源的负极相连,所以a点是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH。(3)e为阳极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+;阴极上镀锌,则阴极反应为Zn2++2e-===Zn;电镀液为含镀层离子的电解质溶液,所以可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液等。
答案:(1)正 (2)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH (3)Zn-2e-===Zn2+ Zn2++2e-===Zn ZnSO4溶液ZnCl2溶液