- 电解池
- 共5205题
甲、乙、丙三个烧杯中分别装有稀硫酸、氯化铜溶液、饱和食盐水，把用导线连接的锌片和铜片插入甲，把分别与直流电源正、负极相连的C1、C2插入乙，把分别与直流电源正、负极相连的C3、铁片插入丙。则下列叙述正确的是 （ ）
正确答案
C
本题考查原电池和电解池的原理。从题意可知，甲是原电池，乙和丙是电解池，A选项错误；和电源正极相连的电极是阳极，阳极上发生氧化反应，和电源负极相连的电极是阴极，阴极上发生还原反应，所以C1、C2分别是阳极、阴极，铁片作为阴极，发生还原反应，锌片作为原电池的负极，发生氧化反应，B选项错误；甲的总反应是Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，pH增大，乙是电解氯化铜溶液，pH增大，丙是电解饱和食盐水，生成NaOH，pH增大，D选项错误。
在500 g CuSO4溶液中插入两根电极，一根为铁，一根为含杂质锌均匀的粗铜。通电一段时间后切断电源，立即将电极取出，这时铁极上析出7.04 g铜，电解质溶液增重0.02 g。求粗铜中含锌的质量分数。
正确答案
18.4%
铁上有Cu析出，说明铁为阴极，粗铜为阳极。
阴极：Cu2++2e-
阳极：Cu-2e-
因溶液增重0.02 g，则：
Zn — Cu Δw
65g 64g 1g
1.3g 1.28g 0.02g
可知溶解的粗铜中含Zn1.3g,含Cu7.04g-1.28g=5.76g,所以
w(Zn)=
如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，同时在A池中收集到标准状况下的气体224mL，设A池中原混合液的体积为200mL，求通电前A池中原混合溶液中Cu2+的浓度。
正确答案
通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为0.025 mol·L-1。
第③极质量增加，说明第③极铜棒上析出金属银，此极为阴极，电源的E极为负极，F极为正极。在A池中，电解液为混合溶液，显然，在阴极Cu2+先放电，但要考虑到Cu2+完全放电后，H+放电的可能。A、B两池串联，在电解过程中，每个极上电子转移的总数目相等是解答本题的基本依据。
在A池中发生的反应为：
阳极(②极)：4OH--4e-
阴极(①极)：2Cu2++4e-
若Cu2+完全放电后还有：4H++4e-
转移电子的物质的量为：
2.16 g÷108 g·mol-1="0.02" mol
由电极反应可知，每转移4 mol电子，放出1 mol O2，所以②极上析出O2的体积为：0.02 mol÷4×22.4 L·mol-1="0.112" L＜0.224 L
说明A池收集到的气体中还有H2。①极上放出H2为：0.224 L-0.112 L="0.112" L，即0.005 mol。①极上析出Cu和放出H2共获得0.02 mol电子。
Cu2+的物质的量为：(0.02 mol-0.005 mol×2)/2="0.005" mol
c(Cu2+)="0.005" mol/0.2 L="0.025" mol·L-1
银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电放电过程可表示为：2Ag+Zn(OH)2=Ag2O+Zn+H2O
回答下列有关问题：
(1)电池的放电过程是______________(填“①”或“②”)。
(2)该电池属于______________ (填“酸”“碱”或“中”)性电池。
(3)反应①是______________ (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)写出充电时的电极反应式：
阳极：___________________________________________________________。
阴极：___________________________________________________________。
(5)充电时，电池的正极应接电源的______________极。
(6)试简述回收该种废电池的意义__________________________________________________。
正确答案
(1)②
(2)碱
(3)吸热
(4) 2Ag+2OH-－2e-=Ag2O+H2O Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-
(5)正
(6)可减少重金属Ag+对环境的污染，又可将Ag回收利用。
关键是准确判断①②哪个是放电过程和充电过程。原电池反应是自发反应，由性质可知Ag2O有强氧化性，Zn有强还原性，所以②是自发反应，即放电反应。
从NO3-、SO42-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。
（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是________________。
（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是________________。
（3）两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是________________。
正确答案
（1）HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2
（2）AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4
（3）HCl、BaCl2
题中提供的电解质离子是七种，其实还包括OH-，即八种。这些离子放电的顺序是：
阳极：Cl-＞OH-＞(NO3-、SO42-)
阴极：Ag+＞Cu2+＞H+＞Ba2+
（1）两极分别放出H2和O2，即H+和OH-放电，实质是电解H2O，水中的溶质应是起导电作用而又不改变H+和OH-放电的顺序，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的任意一种，但不是BaSO4。
（2）阴极析出金属，即Ag+或Cu2+放电；阳极放出O2，即OH-放电。水中的溶质可以是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一种，但不是Ag2SO4。
（3）两极都生成气体，且气体体积比为1∶1，则放电的离子应是Cl-和H+。水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。
如图所示，装置B部分盛有1 L 2 mol/L Na2SO4溶液，装置A部分盛有1 L 2 mol/L AgNO3溶液。通电后，湿润的KI淀粉试纸的C端变蓝色，试回答下列问题：
⑴A中发生反应的化学方程式为 。
⑵在B中观察到的现象是 。
⑶室温下，若从电解开始到时间为T时，A、B装置中共收集到气体0.168L（标准状况），若电解过程中无其它副反应发生，且溶液体积变化忽略不计，则在时间T时，A溶液的c（H＋）为 。
正确答案
⑴4AgNO3 ＋ 2H2O 
由湿润的KI淀粉试纸的C端变蓝色，可知在C端I－被氧化成I2，即C端为阳极，进而得到电源的右端为正极，左端为负极，由此得A装置中Fe棒为阴极，Pt为阳极，则A中电解的总反应式为：4AgNO3 ＋ 2H2O 
在25℃时，用石墨电极电解2.0 L 2.5 mol/L CuSO4溶液，如有0.20 mol电子发生转移，
试回答下列问题：
(1)阴极发生________反应，电极反应为__________________________.
(2)阳极发生________反应，电极反应为__________________________.
(3)电解后得到的Cu的质量是________，得到O2的体积(标准状况)是________，溶液的pH是________．
(4)如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差________，电解液的pH________(填“变小”“变大”或“不变”)．
正确答案
(1)还原；2Cu2＋＋4e－===2Cu
(2)氧化；4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(3)6.4 g；1.12 L；1
(4)12.8
在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体，上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图．接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成．停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动．静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色．根据上述实验回答：
(1)阳极上的电极反应式为________．
(2)阴极上的电极反应式为________．
(3)原上层液体是________．
(4)原下层液体是________．
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是__________________________________．
(6)要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是______________________________，现象是__________________________________．
正确答案
(1)2I－－2e－===I2(2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)KI(或NaI等)水溶液
(4)CCl4(或CHCl3等)
(5)I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中
(6)焰色反应；透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(答案合理即可)
已知反应AsO43-+2I-+2H+
(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；
(Ⅱ)若改向(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表指针偏转方向与Ⅰ相反。
试完成下列问题：
(1)两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转？
(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？
正确答案
(1)两次操作均发生原电池反应,电流表指针偏转，化学能转变为电能。
(2)由于c(H+)改变，使化学平衡向不同方向移动发生不同方向的反应。
Ⅰ.操作过程中，C1棒发生的反应为2I--2e-
Ⅱ.操作过程中，C2棒发生的反应为AsO33-+H2O-2e-
总反应为AsO43-+2I-+2H+
Ⅰ操作中(A)池发生氧化反应C1为负极；(B)池中发生还原反应C2为正极。
Ⅱ操作中(A)池发生还原反应C1为正极；(B)池中发生氧化反应C2为负极。
由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与NaOH溶液反应制得纯净的白色的Fe（OH）2沉淀，若用下图实验装置，则可制得。两极材料分别为石墨和铁。
⑴a电极材料为 ，电极反应为 。
⑵电解液d可以是 ，则白色沉淀在电极上产生；也可以是 ，，则白色沉淀在两极之间的溶液中产生。
A．纯水 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
⑶液体c为苯，作用是 ，
在加苯之前对d溶液进行加热处理的目的是
。
⑷为了短时间内看到白色沉淀可采取的措施是（ ）
A．该用稀硫酸作电解质溶液 B．适当增大电源电压
C．适当缩小两极的距离 D．适当降低电解液温度
正确答案
⑴铁，Fe→Fe2+＋2e－；⑵C ，B ；⑶隔绝空气，防止Fe（OH）2被空气氧化；排尽溶液中的O2，防止生成的Fe（OH）2在溶液中被氧化；⑷BC。
要产生Fe（OH）2白色沉淀，必须通过电解产生Fe2＋，只有Fe作阳极才有可能，另外Fe（OH）2极易被氧化，要与空气隔绝。那么，OH－来自哪里？一是溶液本身存在，如NaOH溶液，二是有水电离出的H＋放电留下的OH－得到，如NaCl溶液。
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