【知识总结】
【典例精析】
【例1】如右图是电解CuCl2溶液的装置,其中
c、d石墨电极,则下列有关判断正确的是(C)
A.a为负极,b为正极
电极的放电顺序
C.电解过程中,d电极质量增加
【例2】.用石墨电极持续电解下列溶液(电流强度不变),阳极上产生气体的的量可能发生如下图所示变化的是(D)
C.CuSO4溶液 D.NaCl溶液
【解析】电解KI溶液时,I-优先在阳极失去电子生成I2,起初没有气体放出。电解Na2SO4溶液相当于电解水,在阳极生成氧气,图象中不可能出现拐点。电解CuSO4溶液时,一直是OH-在阳极失去电子生成O2,图象中同样不可能出现拐点。电解NaCl溶液时,Cl-优先在阳极失去电子生成Cl2,当
【例3】.有X、Y、Z、M四种金属,已知:X可以从Y的盐溶液中置换出Y;X和Z组成原电池时,Z为正极;Y和Z的离子共存于电解液中,Y离子先放电;M的离子氧化性强于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是(D)
A.X>Y>Z>M B.X>Z>M>Y C.M>Z>X>Y D.X>Z>Y>M
【解析】X可以置换出Y,说明金属活动性X>Y;X和Z作原电池电极时,Z为正极,说明金属活动性X>Z;Y和Z的离子共存,Y离子先放电,说明金属活动性Z>Y;M的离子氧化性强于Y的离子,说明金属活动性M<Y;所以X>Z>Y>M。
【例4】.用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲,然后加入物质乙能使溶液复原。则合适的组合是(B)
阳极 |
阴极 |
溶液甲 |
物质乙 |
A.Pt |
Pt |
NaOH |
NaOH固体 |
B.Pt |
Pt |
H2SO4 |
H2O |
C.C |
Pt |
NaCl |
盐酸 |
D.粗铜 |
精铜 |
CuSO4 |
Cu(OH)2 |
【解析】电解NaOH、H2SO4溶液,都是电解水,所以加水就可以复原,A错误;B正确;电解NaCl溶液后应加入氯化氢使之复原,如果加盐酸,会使NaCl溶液物质的量浓度减小,C错误;D选项,阳极:Cu-2e-→Cu2+,阴极Cu2++2e-→Cu,电解质溶液物质的量浓度没变,不用加任何物质。
【例5】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(B)
B.a为负极,b为正极:NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极:HClO和NaCl
D.a为阴极,b为阳极:HClO和NaCl
【解析】用石墨作电极时,在阳极上应是Cl-放电,2Cl--2e-→Cl2,在阴极上是水电离出的H+放电,2H++2e-→H2,水电离出的H+消耗后,产生的OH-与Cl2反应产生ClO-,则消毒液为NaClO和NaCl,如果Cl2在上端产生,则Cl2直接向外排出,不能与OH-反应,故Cl2应在下端产生,即b为电源的正极,与之相连的碳棒为阳极。
【练习讲评】
【题1】下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(D)
Na2SO4溶液
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C. a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D. a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
【解析】电解硫酸钠实质上只电解水。根据阳失氧、阴得还,可知阴极(a电极)产生氢气,阳极(b电极)产生氧气,所以a电极附近富集着氢氧根离子,使石蕊呈蓝色,4H2O+4e-→2H2↑+4OH-;而b电极附近发生2H2O-4e-→O2↑+4H+而使石蕊呈红色。
【题2】下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中,正确的是(D)
A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的
B.金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极
C.在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动
D.相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相同
【解析】在电解池中,导线和电极上是由电子的定向移动,而溶液中则靠离子的定向移动,才使整个电解池形成一个闭合回路;导线中电子的方向与电流方向相反,故电子从电解池的阳极流向电源的正极,从电源的负极流向电解池的阴极;电解质溶液中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;不论如何,两极上转移的电子数总是相等的。
【题3】下列叙述中不正确的是(D)
A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应
B.不能自发进行的氧化还原反应可通过电解实现
C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D.电解饱和食盐水时,阳极得到NaOH溶液和氢气
【解析】电解饱和食盐水时,在阳极得到氯气,在阴极得到氢气和NaOH溶液。
【题4】用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解质溶液的pH下降的是(B)
A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.H2SO4溶液
【解析】4 AgNO3+2H2O==4Ag+O2↑+4HNO3 阴极产物为Ag,阳极产物为氧气和氢氧化钠。
【题5】电解溶液时,如果阴极上有