第十二章 第二节 电解池
1.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接
通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色
同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色 .则下列说法错误的是( )
A.b电极是阴极
B.a电极与电源的正极相连接
C.电解过程中,水是氧化剂
D.b电极附近溶液的pH变小
解析:由题意知,内圆为白色,外圈呈浅红色,说明该处呈酸性,且具有漂白性:
Cl2+H2O
答案:D
2.用惰性电极电解Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液,且已知Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4,下列说法正确的是 ( )
A.阴极反应式为Cu2++2e-===Cu,当有Cu2+存在时,Fe3+不放电
B.阴极上首先析出铁,然后析出铜
C.首先被电解的是Fe2(SO4)3溶液,然后被电解的是CuSO4溶液
D.阴极上不可能析出铜
解析:根据2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,知氧化性Fe3+>Cu2+,因此电解含Fe3+和Cu2+的硫酸盐溶液时,阴极先发生反应Fe3++e-===Fe2+,待Fe3+消耗完后,再发生反应Cu2++2e-===Cu.
3.按如图所示装置进行下列不同的操作,
其中不正确的是( )
A.铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:
只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2
B.只接通K1,一段时间后,U形管中出现白色沉淀
C.只接通K2,U形管左、右两端液面均下降
D.先只接通K1,一段时间后,漏斗液面上升,然后再直接接通K2,漏斗液面下降
解析:只闭合K1,铁作阳极电解氯化钠溶液,铁失电子生成Fe2+,H2O在阴极得电子生成H2和OH-,Fe2+和OH-扩散到U形管底部相遇生成白色氢氧化亚铁沉淀,B项正确.只接通K2,铁作阴极,不能失电子,此时相当于惰性电极,该极生成氢气,石墨电极生成氯气,C项正确.综上分析只接通K1铁腐蚀速率最快;只闭合K3,形成原电池,铁腐蚀的速率次之;都断开时铁自然腐蚀;而只接通K2时铁作阴极被保护,腐蚀速率最慢,故A项正确.
答案:D
4.下图中有关电化学的图示,完全正确的是 ( )
解析:A项,Zn比Cu活泼,因此Zn作负极,Cu作正极;B项,精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极;C项,在铁片上镀锌,Zn作阳极,Fe作阴极;D项,阳极上发生反应2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2能使KI淀粉溶液变蓝色,阴极上发生反应2H++2e-===H2↑,可用向下排空气法收集产生的H2,同时生成的NaOH使含酚酞的溶液变红色.
答案:D
5.(2010·黄冈模拟)用石墨作电极电解100 mL H2SO4和CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到
A.1 mol/L B.2 mol/L
C.0.1 mol/L D.0.2 mol/L
解析:阳极产生O2 0.1 mol,转移电子0.4 mol,阴极首先是Cu2+放电,然后是H+放电产生H2,生成H2 0.1 mol,H+得到电子0.2 mol,另外0.2 mol电子被Cu2+得到,故n(Cu2+)=0.1 mol,c(Cu2+)=1 mol/L.
答案:A
6.一定条件下,电解较稀浓度的硫酸,其还原产物为双氧水,该原理可用于制取双氧水,其电解的化学方程式为:3H2O+3O2===O3+3H2O2.下列有关说法正确的是( )
A.电解池的阳极生成双氧水,阴极生成臭氧
B.电解池中硫酸溶液的pH保持不变
C.产生臭氧的电极反应式为3H2O-6e-===O3+6H+
D.产生双氧水的电极反应式为2H2O-2e-===H2O2+2H+
解析:根据化合价变化知阳极产物为O3,阴极产物H2O2,A错误,反应中消耗掉H2O,溶液pH变小,B错误.电极反应式为,阳极:3