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《2017-2018学年高中化学 课堂10分钟达标 4.3 电解池2 新人教版选修4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.3电解池21.(2016·聊城高二检测)用石墨作电极电解CuCl2和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极分别析出的物质是 ( )A.H2、Cl2 B.Cu、Cl2C.H2、O2D.Cu、O2【解析】选B。溶液中的离子有Cu2+、K+、H+及Cl-、OH-五种离子,得电子能力Cu2+>H+>K+,失电子能力:Cl->OH-,所以电解初期:阴极:Cu2++2e-Cu,阳极:2Cl--2e-Cl2↑。2.(2016·潍坊高二检测)把两个惰性电极插入500mL的AgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH从6.0变
2、为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积可以忽略),电极上析出银的质量大约是 ( )A.27mg B.54mgC.108mg D.216mg【解析】选B。首先应弄清楚两极的反应。阳极:4OH--4e-O2↑+2H2O;阴极没有氢气析出,则阴极反应为Ag++e-Ag。OH-的消耗导致了H+的增加,增加量为1×10-3mol·L-1×0.5L=5×10-4mol,即转移电子数5×10-4mol,析出银的质量为5×10-4mol×108g·mol-1=0.054g=54mg。【补偿训练】将含有0.400m
3、olCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出19.2gCu,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为 ( )A.5.60L B.6.72L C.4.48L D.3.36L【解析】选C。电路中的确转移了0.600mol的电子,但溶液中仅有0.200mol的氯离子,其放电析出0.100mol的氯气。阳极放电的下一个产物应是氢氧根离子失电子转化成氧气,其量为0.400mol的电子转移,产生0.100mol的氧气。因此在阳极最终生成0.200mol的气体,在标准状况下的
4、体积为4.48L。3.(双选)某电解池内盛有CuSO4溶液,插入两根电极,接通直流电源后,欲达到如下要求:①阳极质量不变;②阴极质量增加;③电解液pH减小,则应选用的电极是 ( )A.阴阳两极都用石墨B.铜作阳极,铁作阴极C.铁作阳极,铜作阴极D.铂作阳极,铜作阴极【解析】选A、D。解答本题的关键是选择阳极材料,因为阳极质量不变,则阳极应为惰性电极;阴极在电解过程中不放电,惰性电极、活性电极都可以。【易错提醒】阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的,放电情况与离子性质、溶液浓度、电流密度和电极材料有关。在理解以上放电顺序时要特别
5、注意,如Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+在H+浓度小时放电能力排在H+前面,在H+浓度大时放电能力排在H+后面。Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只在熔融状态下放电,而在水溶液里不放电。4.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示,电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是 ( )A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成【解析】选A。从反应中得知Cu在通电时失电子
6、,在阳极放电,发生氧化反应,另一电极(石墨)作阴极,发生还原反应,2H2O+2e-H2↑+2OH-,相应的CuCu2O,转移0.1mol电子生成0.05molCu2O,故B、C、D项错。5.已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以H形式存在。目前研究比较热门的Al-H2O2电池,其电池总反应为2Al+3H2Al+OH-+H2O。现以Al-H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(右池中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。试回答下列问题:(1)电极b是____极,电极反应式为__________
7、________;(2)右池是____池,电极c的电极反应式为________________;(3)通电2min后,Al电极质量减轻2.7g,则产生氮气的体积为__________L(标准状况)。【解析】Al和b电极构成原电池,Al活泼易失电子发生氧化反应作负极,b作正极;c和d电极构成电解池,c作阳极,d作阴极,(1)电极b是正极,电极反应式为H+2e—+H2O3OH—。(2)右池是电解池,电极c作阳极,电极反应式为CO(NH2)2-6e—+8OH—C+N2+6H2O;(3)由电子守恒,2.7gAl失电子0.3mol,生
8、成氮气0.3mol/6=0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L。答案:(1)正 H+2e—+H2O3OH—(2)电解 CO(NH2)2-6e—+8OH—C+N2+6H2O(3)1.126.【能力挑战题】(2016·宿迁高二检测)如图中的A为直流电源,B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液
