1、选择题 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,对该装置及其原理判断错误的是(? )
A.c隔膜为阴离子交换膜、d隔膜为阳离子交换膜
B.A溶液为硫酸,B溶液为氢氧化钠
C.a气体为氢气,b气体为氧气
D.该电解反应的总方程式为:2Na2SO4+6H2O 2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑
参考答案:C
本题解析:该电解装置的实质是用惰性电极电解Na2SO4溶液,左侧为阳极,电极反应为2H2O-4e– = O2↑+4H+,右侧为阴极,电极反应为2H2O-4e– = H2↑+4OH–,所以a气体为氧气,b气体为氢气,故C错误。SO42–向阳极移动,Na+向阴极移动,所以c隔膜为阴离子交换膜,允许SO42–通过,d隔膜为阳离子交换膜,允许Na+通过,故A正确。A溶液为硫酸,B溶液为氢氧化钠溶液,故B正确。由于装置的特殊性,可得产物O2、H2、H2SO4、NaOH,故D正确。答案C。
本题难度:一般
2、选择题 石墨作电极电解下列溶液,阴阳两极产生的气体体积比为2:1,且电解液pH增大的是
[? ]
A.KCl
B.NaOH
C.Na2SO4
D.H2SO4
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 惰性电极电解饱和食盐水,当溶液中有1mol NaOH生成时,则下列说法不正确的是
A.阴极析出氢气
B.标准状况下,阴极产生的气体为11.2L
C.阳极的电极反应式:2H2O + 2e- = 2OH-+ H2↑
D.电路中有1mol电子通过
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
4、填空题 如图为电解装置,X、Y为电极材料,a为电解质溶液。
(1)若a为含有酚酞的KCl溶液,X为Fe,Y为石墨,电解一段时间后:
X电极附近可观察到的实验现象是?;
写出Y电极的电极反应式?。
(2)若要实现Cu? +H2SO4=CuSO4+H2↑,
则Y电极材料是?;
写出X电极的电极反应式?。
(3)若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银,则a为?,反应前两电极的质量相等,反应后电极质量相差2.16g,则该过程理论上通过电流表的电子数为?。
(4)若X、Y均为惰性电极,a为NaOH溶液,电解一段时间后,溶液的pH?(填“增大”“不变”“减小”),若要使溶液恢复原来的状态,可往溶液中加入?。
参考答案:(1)电极表面产生气体,附近溶液变红? 2分? 2Cl-?-2e-=Cl2↑? 2分
(2)Cu?(1分)? 2H++2e-=H2↑? 2分
(3)AgNO3溶液?(1分)? 0.01NA或6.02×1021? 2分
(4)增大? H2O?各2分
本题解析:根据装置可知,该装置是电解池,Y电极与电源的正极相连,做阳极,X电极与电源的负极相连,做阴极。
(1)若a为含有酚酞的KCl溶液,X为Fe,Y为石墨,则阳极Y是溶液中的氯离子放电生成氯气,电极反应式为2Cl-?-2e-=Cl2↑;X电极是溶液中的氢离子放电生成氢气,由于氢离子放电破坏了阴极周围水的电离平衡,所以阴极周围溶液中OH-浓度大于氢离子浓度,溶液显碱性,则X电极附近可观察到的实验现象是电极表面产生气体,附近溶液变红。
(2)根据反应式Cu? +H2SO4=CuSO4+H2↑可知,铜失去电子,溶液中的氢离子得到电子,所以若要实现Cu? +H2SO4=CuSO4+H2↑,则铜做阳极,因此Y电极材料是铜,X电极是阴极,溶液中的氢离子放电,电极反应式为2H++2e-=H2↑。
(3)电镀时待镀金属做阴极,镀层金属做阳极,含有镀层金属离子的溶液做电镀液,所以若要利用该装置在铁制品表面镀上一层银,则a为硝酸银溶液。反应前两电极的质量相等,反应后电极质量相差2.16g,这说明阳极银有1.08g失去电子,而阴极有1.08g银析出,所以该过程理论上通过电流表的电子数为×6.02×1023/mol=6.02×1021。
(4)若X、Y均为惰性电极,a为NaOH溶液,则阳极是溶液中的OH-放电,阴极是氢离子放电,这说明相当于是电解水,所以电解一段时间后,氢氧化钠的浓度增大,溶液的pH增大。由于相当于电解水,所以若要使溶液恢复原来的状态,可往溶液中加入水。
本题难度:简单
5、选择题 某蓄电池的原理如图所示,以28%的硫酸为电解质溶液,a、b均为惰性电极,充电过程中左槽离子变化 情况为VO2+→VO2+。下列叙述不正确的是
[? ]
A.充电过程中,a极的反应式为VO2+-e-+H2O=VO2++2H+
B.当右槽离子变化情况为V3+→V2+时,电池中能量转化形式为化学能转化为电能
C.放电时,H+从右槽迁移进入左槽
D.充电时,a与外接电源的正极相接,b与外接电源的负极相连
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般