PAGEPAGE17電解池金屬的電化學腐蝕與防護一、選擇題1.在電解水制取H2和O2時,為了增加導電性,經常要加入一些電解質,最好選用()A.NaCl B.HClC.CuSO4 D.Na2SO4【解析】選D。加入NaCl和HCl時,陽極氯離子放電生成氯氣,A、B錯誤;加入CuSO4時,陰極銅離子放電生成Cu,C錯誤。2.用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液,若保持溫度不變,則一段時間后 ()A.溶液的pH變大B.c(Na+)與c(CO32C.溶液濃度變大,有晶體析出D.溶液濃度不變,有晶體析出【解析】選D。盛有飽和碳酸鈉溶液的燒杯中插入惰性電極,保持溫度不變,通電時氫離子放電生成氫氣,氫氧根離子放電生成氧氣,即電解水,因溫度不變,溶劑削減后還是飽和溶液,則濃度不變,pH不變,故A錯誤;因溫度不變,溶劑削減后還是飽和溶液,則Na+和CO32-的濃度不變,故B錯誤;因溫度不變,溶劑削減后還是飽和溶液,則溶液濃度不變,故C錯誤;原溶液為飽和溶液,溫度不變,溶劑削減時有晶體析出,溶液仍為飽和溶液,濃度不變,故D正確;3.下列關于電化學的說法不正確的是 ()A.兩個隔離的不同半電池通過鹽橋連接可以組成原電池B.電解精煉銅時,陽極泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金屬C.在鐵上鍍銀,用銀作陽極D.犧牲陽極的陰極愛護法利用的是原電池原理【解析】選B。A.兩個隔離的不同半電池可以通過鹽橋連接組成原電池,KCl鹽橋中K+朝正極定向遷移,氯離子朝負極定向遷移,故A正確;B.Zn、Fe屬于活潑金屬,電解精煉銅時,陽極泥中不含有Zn、Fe,故B錯誤;C.電鍍裝置中,鍍件是陰極,鍍層金屬是陽極,在鐵上電鍍銀,用銀作陽極,故C正確;D.原電池的正極及電解池的陰極中的金屬被愛護,所以利用電化學原理愛護金屬主要有兩種方法,分別是犧牲陽極的陰極愛護法和外加電流的陰極愛護法,其中,犧牲陽極的陰極愛護法利用的是原電池原理,故D正確。4.下列關于電化學學問的說法正確的是 ()A.電解飽和食鹽水在陽極得到氯氣,陰極得到金屬鈉B.電解精煉銅時,陽極質量的削減不肯定等于陰極質量的增加C.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液,在陰極上依次析出Al、Fe、CuD.電解CuSO4溶液一段時間后(Cu2+未反應完),加入適量Cu(OH)2可以使溶液復原至原狀態【解析】選B。A.電解飽和食鹽水的化學方程式為2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH陰極產物+Cl2↑,錯誤;B.陽極除銅放電外,比銅活潑的金屬如Zn、Fe也放電,但陰極上只有Cu2+放電,正確;C.依據金屬活動性依次可知,陰極上離子的放電依次是Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,Fe2+和Al3+不放電,Fe3+得電子生成Fe2+,不會析出鐵和鋁,在陰極上依次生成的是銅、亞鐵離子、氫氣,錯誤;D.電解CuSO4溶液,陰極析出Cu,陽極生成氧氣5.關于下列裝置的說法正確的是 ()A.裝置①中鹽橋內的K+移向CuSO4溶液B.裝置①將電能轉變為化學能C.若裝置②用于鐵棒鍍銅,則N極為鐵棒D.若裝置②用于電解精煉銅,溶液中的Cu2+濃度保持不變【解析】選A。Zn比銅活潑為負極,Cu為正極,K+移向CuSO4溶液,故A正確;原電池是將化學能轉化為電能,故B錯誤;若裝置②用于鐵棒鍍銅,則N極為銅棒,故C錯誤;電解精煉銅時溶液中的Cu2+濃度減小,故D錯誤;故選A。6.關于下列各裝置圖的敘述不正確的是 ()A.用裝置①精煉銅,a極為粗銅,電解質溶液為CuSO4溶液B.裝置②鹽橋中KCl的Cl-移向乙燒杯C.裝置③中鋼閘門應與外接電源的負極相連獲得愛護D.裝置④可以驗證溫度對化學平衡的影響【解析】選B。裝置①依據電流方向知a為陽極,b為陰極,用此裝置精煉銅時,a極為粗銅,電解質溶液為CuSO4溶液,故A正確;B.裝置②鹽橋中KCl的Cl-移向負極,即移向甲燒杯,故B錯誤;C.裝置③中鋼閘門應與外接電源的負極相連做陰極,獲得愛護,故C正確;D.裝置④可以驗證溫度對化學平衡的影響,2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,所以變更溫度,平衡發生移動,由顏色變更可以判定化學平衡移動,故D正確。7.(2024·海口模擬)將反應Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)設計成如圖所示的原電池,下列敘述正確的是 ()A.KNO3鹽橋中的K+移向Cu(NO3)2溶液B.該原電池可運用KCl鹽橋C.工作一段時間后,Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大D.取出鹽橋后,電流計的指針依舊發生偏轉【解析】選C。由Cu(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+2Ag(s)可知,反應中Ag+被還原,應為正極反應,銀作正極,Cu被氧化,應為原電池負極反應,銅作負極,在外電路中,電子從負極經導線流向正極,在內電路中,陽離子移向正極,陰離子移向負極,銅為負極,銀為正極,陽離子移向正極,所以K+移向AgNO3溶液,故A錯誤;若運用KCl鹽橋,會與AgNO3發生反應:Ag++Cl-AgCl↓,堵塞鹽橋,故B錯誤;負極銅放電生成銅離子到溶液中,所以Cu(NO3)2溶液中c(Cu2+)增大,故C正確;取出鹽橋后,不能構成閉合回路,不是原電池,所以指針不發生偏轉,故D錯誤。8.某同學設計如下圖所示裝置,探究氯堿工業原理,下列說法正確的是()A.石墨電極與直流電源負極相連B.用潮濕KI淀粉試紙在銅電極旁邊檢驗氣體,試紙變藍色C.氫氧化鈉在石墨電極旁邊產生,Na+向石墨電極遷移D.銅電極的反應式為:2H++2e-H2↑【解析】選D。若該裝置是探究氯堿工業原理,則Cu電極應當與電源的負極連接,石墨電極與直流電源正極相連,故A錯誤;Cu電極為陰極,在陰極發生反應:2H++2e-H2↑;在陽極C電極上發生反應:2Cl--2e-Cl2↑。所以用潮濕KI淀粉試紙在碳電極旁邊檢驗氣體,試紙變藍色,故B錯誤;由于Cu電極為陰極,在陰極發生反應:2H++2e-H2↑,破壞了旁邊的水的電離平衡,最終在Cu電極旁邊產生氫氧化鈉,Na+向銅電極遷移,故C錯誤;銅電極的反應式為:2H++2e-H2↑,故D正確。9.(新題預料)空間試驗室“天宮一號”的供電系統中有再生氫氧燃料電池(RFC),RFC是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相結合的可充電電池。下圖為RFC工作原理示意圖,有關說法正確的是 ()A.轉移0.1mol電子時,a電極產生標準狀況下O21.12B.c電極上進行還原反應,B池中的H+可以通過隔膜進入A池C.b電極上發生的電極反應是2H2O+2e-H2↑+2OH-D.d電極上發生的電極反應是O2+4H++4e-2H2O【解析】選B。依據圖示知左邊裝置是電解池,右邊裝置是原電池,ab電極是電解池的電極,由電源推斷a為陰極,產生的氣體是氫氣;b為陽極,產生的氣體是氧氣;cd電極是原電池的正負極,c是正極,d是負極;電解池中的電極反應為b電極為陽極失電子發生氧化反應:4OH--4e-2H2O+O2↑;a電極為陰極得到電子發生還原反應:4H++4e-2H2↑;原電池中是酸性溶液,電極反應為d為負極失電子發生氧化反應:2H2-4e-4H+;c電極為正極得到電子發生還原反應:O2+4H++4e-2H2O;A.a電極為原電池正極,電極反應為4H++4e-2H2↑,生成氫氣,故A錯誤;B.c電極為正極得到電子發生還原反應,原電池中陽離子向正極移動,故B正確;C.b電極為陽極失電子發生氧化反應:4OH--4e-2H2O+O2↑,故C錯誤;D.d為負極失電子發生氧化反應:2H2-4e-4H+,故D錯誤。10.(2024·孝感模擬)工業上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是 ()已知:①Ni2+在弱酸性溶液中發生水解②氧化性:Ni2+(高濃度)>H+>Ni2+(低濃度)A.碳棒上發生的電極反應:4OH--4e-O2↑+2H2OB.電解過程中,B室中NaCl溶液的物質的量濃度將不斷減小C.為了提高Ni的產率,電解過程中須要限制廢水pHD.若將圖中陽離子膜去掉,將A、B兩室合并,則電解反應總方程式發生變更【解析】選B。電極反應式為陽極:4OH--4e-2H2O+O2↑,陰極:Ni2++2e-Ni,2H++2e-H2↑A項正確;B.由于C室中Ni2+、H+不斷削減,Cl-通過陰離子膜從C室移向B室,A室中OH-不斷削減,Na+通過陽離子膜從A室移向B室,所以B室中NaCl溶液的物質的量濃度不斷增大,錯誤;C.由于H+的氧化性大于Ni2+(低濃度)的氧化性,所以為了提高Ni的產率,電解過程須要限制廢水的pH,正確;D.若去掉陽離子膜,在陽極Cl-首先放電生成Cl2,反應總方程式發生變更,D項正確。11.利用下圖裝置,可完成許多電化學試驗。下列有關敘述正確的是 ()A.若X為鋅棒,開關K置于A處,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為犧牲陰極的陽極愛護法B.若X為銅棒,開關K置于A處,裝置中發生的總反應為:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑C.若X為碳棒,開關K置于B處,在鐵棒旁邊滴入硫氰化鉀溶液可看到溶液變紅色D.若X為碳棒,開關K置于B處,向食鹽水中滴入酚酞溶液可看到碳棒旁邊先變紅【解析】選D。若X為鋅棒,開關K置于A處,則構成電解池,鐵作陰極,可減緩鐵的腐蝕,這種方法稱為外加電流的陰極愛護法,A項不正確;若X為銅棒,開關K置于A處,則構成電解池,銅作陽極,失去電子,發生反應:Cu-2e-Cu2+,B項不正確;若X為碳棒,開關K置于B處,則構成原電池,鐵作負極,失去電子生成亞鐵離子,因此在鐵棒旁邊滴入硫氰化鉀溶液看不到溶液變紅色,C項不正確;若X為碳棒,開關K置于B處,則構成原電池,鐵作負極,碳棒作正極,正極反應為:2H2O+O2+4e-4OH-,因此向食鹽水中滴入酚酞溶液可看到碳棒旁邊先變紅,D項正確。二、非選擇題12.某課外活動小組的同學在學習了電化學相關學問后,用如圖裝置進行試驗,請回答下列問題:(1)試驗一:將開關K與a連接,則乙為________極,電極反應式為__________。

(2)試驗一結束后,該探討小組的同學確定在乙電極表面上鍍下列金屬中的一種以防止鐵被腐蝕,正確的選擇是________(填字母編號)。

A.Cu B.Zn C.Sn D.Ag(3)試驗二:開關K與b連接,則乙為________極,總反應的離子方程式為______________________________________________________。

(4)對于試驗二,下列說法正確的是______(填字母編號)。

A.溶液中Na+向甲極移動B.從甲極處逸出的氣體能使潮濕的淀粉KI試紙變藍C.反應一段時間后加適量鹽酸可復原到電解前電解質的濃度D.反應在結束后,甲電極和乙電極上收集到的氣體體積肯定相等(5)該探討小組的同學在進行試驗二結束的溶液中滴加酚酞溶液,發覺________(填“甲”或“乙”)極旁邊變紅。若標準狀況下乙電極產生22.4mL氣體,轉移電子的物質的量為__________mol;若常溫下剩余溶液體積為200mL,則該溶液的pH為________。

【解析】(1)K與a相連構成原電池,鐵作為原電池的負極,失去電子發生氧化反應:Fe-2e-Fe2+。(2)在Fe上鍍的金屬必需比鐵活潑,所以選擇Zn。(3)K與b相連構成電解池,乙與電源負極相連,所以作為電解池的陰極。(4)A.電解池中陽離子向陰極移動,錯誤;B項,甲極Cl-放電生成Cl2,Cl2可使潮濕的淀粉KI試紙變藍,正確;C.兩電極生成的是等量的H2和Cl2,應通入HCl,若加入鹽酸會引進H2O,使溶液濃度變稀,錯誤;D.陰極Cl-放電結束后,OH-放電得到O2,錯誤。(5)乙電極是H+放電,所以該電極處產生了OH-,加入酚酞溶液變紅;乙電極反應式為2H++2e-H2↑,n(e-)=2n(H2)=2×0.0224L÷22.4L·mol-1=0.002mol,c(OH-)=n(OH-)V=n(e答案:(1)負Fe-2e-Fe2+(2)B(3)陰2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(4)B(5)乙0.0021213.甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖,其中A、B、D均為石墨電極,C為銅電極。工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產生的氣體體積相同。(1)甲中負極的電極反應式為__________________________________。

(2)乙中A極析出的氣體在標準狀況下的體積為________。

(3)丙裝置溶液中金屬陽離子的物質的量與轉移電子的物質的量變更關系如圖,則圖中②線表示的是________的變更;反應結束后,要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀,須要________mL5.0mol·L-1NaOH溶液。

【解析】(1)甲醇燃料電池是原電池反應,甲醇在負極失電子發生氧化反應,電極反應為CH3OH-6e-+8OH-CO32-+6H(2)工作一段時間后,斷開K,此時A、B兩極上產生的氣體體積相同,分析電極反應,B為陰極,溶液中銅離子析出,氫離子得到電子生成氫氣,設生成氣體物質的量為x,溶液中銅離子物質的量為0.1mol,電極反應為Cu2++2e-Cu,0.1mol 0.2mol2H++2e-H2↑,2xxA電極為陽極,溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣,電極反應為4OH--4e-2H2O+O2↑, 4x x得到0.2+2x=4x,x=0.1mol乙中A極析出的氣體是氧氣,物質的量為0.1mol,在標準狀況下的體積為2.24L。(3)依據轉移電子的物質的量和金屬陽離子的物質的量的變更,可知,銅離子從無到有漸漸增多,鐵離子物質的量漸漸減小,亞鐵離子物質的量漸漸增大,①為Fe3+,②為Fe2+,③為Cu2+,依據(2)計算得到電子轉移為0.4mol,當電子轉移為0.4mol時,丙中陽極電極反應Cu-2e-Cu2+,生成Cu2+物質的量為0.2mol,由圖象分析可知:反應前,丙裝置中n(Fe3+)=0.4mol,n(Fe2+)=0.1mol,當電子轉移0.4mol時,Fe3+完全反應,生成0.4molFe2+,則反應結束后,Fe2+的物質的量為0.5mol,Cu2+的物質的量為0.2mol,所以須要加入NaOH溶液1.4mol,所以NaOH溶液的體積為1.4mol÷5mol·L-1=0.28L=280mL。答案:(1)CH3OH-6e-+8OH-CO32-+6H2O(2)2.24L(3)Fe一、選擇題1.(2024·重慶模擬)現代工業生產中常用電解氯化亞鐵溶液的方法制得氯化鐵溶液汲取有毒的硫化氫氣體。工藝原理如圖所示。下列說法中不正確的是()A.左槽中發生的反應為2Cl--2e-Cl2↑B.右槽中的反應式:2H++2e-H2↑C.H+從電解池左槽遷移到右槽D.FeCl3溶液可以循環利用【解析】選A。左槽為陽極,因此電極反應式為Fe2+-e-Fe3+,故A錯誤;右槽為陰極,電極反應式為2H++2e-H2↑,故B正確;C.電解過程中陽離子向陰極移動,即H+從電解池左槽遷移至右槽,故C正確;D.在反應池中FeCl3和H2S反應為2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+,因此FeCl3溶液可以循環利用,故D正確。2.下圖所示的兩個試驗裝置中,溶液的體積均為300mL,起先時電解質溶液的濃度均為0.1mol·L-1,工作一段時間后,測得導線中均通過0.02mol電子,若不考慮鹽的水解和溶液體積的變更,則下列敘述中正確的是 ()A.溶液的pH變更:①增大,②減小B.①為原電池,②為電解池C.電極反應式:①中陽極:4OH--4e-2H2O+O2↑,②中負極:2H++2e-H2↑D.產生氣體的體積:②>①【解析】選D。①是電解池,陰極:Cu2++2e-Cu,陽極:4OH--4e-2H2O+O2↑;②是原電池,負極:Zn-2e-Zn2+,正極:2H++2e-H2↑。A項pH變更是①中OH-放電,pH減小,②中有H+放電,pH增大,錯誤;D項通過0.02mol電子后,產生的氣體①中為0.005mol,②中為0.01mol,正確。【方法規律】電化學解題的關鍵:肯定要分析清晰電極的材料、各電極的反應。有關電解的計算:通常是求電解后某產物的質量、物質的量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質的量濃度等,運用電子守恒原理解答。3.鉛蓄電池的工作原理為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。研讀下圖,下列推斷不正確的是 ()A.K閉合時,d電極反應式:PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SO4B.當電路中轉移0.2mol電子時,Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2molC.K閉合時,Ⅱ中SO42-D.K閉合一段時間后,Ⅱ可單獨作為原電池,d電極為正極【解析】選C。C項,當K閉合時Ⅰ為原電池、Ⅱ為電解池,Ⅱ中c電極上的PbSO4轉化為Pb和SO42-,d電極上的PbSO4轉化為PbO2和SO424.鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進行:Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。有關該電池的說法正確的是 ()A.放電時正極反應:NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-B.充電過程是化學能轉化為電能的過程C.放電時負極旁邊溶液的堿性不變D.放電時電解質溶液中的OH-向正極移動【解析】選A。此題以可充電電池為載體,考察了原電池和電解池的工作原理。可充電電池的放電過程是原電池工作的過程,而充電的過程相當于是電解的過程,因此是電能轉化成化學能的過程,B錯;放電時負極反應是:Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2,因消耗了OH-,所以負極旁邊的pH下降,C錯;放電時,電解質中的OH-向負極移動,D錯。5.下列左圖為光伏并網發電裝置,右圖為電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖(電解池中隔膜僅阻擋氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。下列敘述中正確的是 ()A.左圖中N型半導體為正極,P型半導體為負極B.右圖溶液中電子流向為從B極流出,從A極流入C.X2為氧氣D.工作時,A極的電極反應式為:CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H【解析】選D。左圖為光伏并網發電裝置,右圖為電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置,該裝置工作時,氮元素化合價由-3價變為0價,H元素化合價由+1價變為0價,則氮元素被氧化,氫元素被還原,所以生成氮氣的電極A是陽極,生成氫氣的電極B是陰極,則左圖中N型半導體為負極,P型半導體為正極,故A錯誤;電解時,電子的流向為:陽極(A極)→電源,電源→陰極(B極),故B錯誤;陰極B上發生還原反應,電極反應式為:2H2O+2e-H2↑+2OH-,所以X2為H2,故C錯誤;A極為陽極,CO(NH2)2發生氧化反應生成N2,電極反應式為:CO(NH2)2+8OH--6e-CO32-+N2↑+6H2O,故D二、非選擇題6.Ⅰ.用圖1所示裝置試驗,U形管中a為25mLCuSO4溶液,X、Y為電極。(1)若X為鐵,Y為純銅,則該裝置所示意的是工業上常見的________池,陽極反應式為__________________________________________________________。

(2)若X為純銅,Y為含有Zn、Ag、C等雜質的粗銅,則該圖所示意的是工業上常見的________裝置。反應過程中,a溶液的濃度________發生變更(填“會”或“不會”)。

Ⅱ.現代氯堿工業常用陽離子交換膜將電解槽隔成兩部分,以避開電解產物之間發生二次反應。圖2為電解槽示意圖。(1)陽離子交換膜,只允許溶液中的________通過(填下列微粒的編號)。

①H2②Cl2③H+④Cl-⑤Na+⑥OH-(2)寫出陽極的電極反應式:______________________________。

(3)已知電解槽每小時加入10%的氫氧化鈉溶液10kg,每小時能收集到標況下氫氣896①電解后流出的氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數為________。

②通過導線的電量為________。(已知NA=6.02×1023mol-1,電子電荷為1.60×10-19【解析】Ⅱ.(1)陽離子交換膜,就是只允許陽離子通過,所以H+、Na+可以通過。(3)m(NaOH)原=10kg×10%=1kg在陰極區,H+放出,但又有Na+移來,引起陰極區增重,所以有2H2O→H2～2NaOH～增重2(Na-H)～轉移2e-22.4L896L解得:m(NaOH)生成=3200g=3.2kgm(溶液)增=1760g=1.76kgQ=7.71×10故w(NaOH)=m(NaOH)原+答案:Ⅰ.(1)電鍍Cu-2e-Cu2+(2)銅的電解精煉會Ⅱ.(1)③⑤(2)2Cl--2e-Cl2↑(3)①35.7%②7.71×107.如下圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F極旁邊呈紅色。請回答:(1)B極是電源的________,一段時間后,甲中溶液顏色________,丁中X極旁邊的顏色漸漸變淺,Y極旁邊的顏色漸漸變深,這表明________________,在電場作用下向Y極移動。

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時,對應單質的物質的量之比為________。

(3)現用丙裝置給銅件鍍銀,則H應是________(填“鍍層金屬”或“鍍件”),電鍍液是________溶液。當乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質量為________,甲中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲中發生的總反應的離子方程式為______________________________________。

【解析】(1)由裝置圖知,直流電源與各電解池串聯;由“F極旁邊呈紅色”知,F極為陰極,則E極為陽極、D極為陰極、C極為陽極、G極為陽極、H極為陰極、X極為陽極、Y極為陰極、A極為正極、B極為負極。甲裝置是用惰性電極電解CuSO4溶液,由于Cu2+放電,導致c(Cu2+)降低,溶液顏色漸漸變淺;丁裝置是膠體的電泳試驗,由于X極旁邊的顏色漸漸變淺,Y極旁邊的顏色漸漸變深,說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷。(2)當甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時,C、D、E、F電極的產物分別為O2、Cu、Cl2、H2,依據各電極轉移電子數相同,則對應單質的物質的量之比為1∶2∶2∶2。(3)給銅件鍍銀,依據電鍍原理,銅件作陰極,銀作陽極,電鍍液是可溶性銀鹽。當乙中溶液的pH是13時,則乙中n(OH-)=0.1mol·L-1×0.5L=0.05mol,即各電極轉移電子0.05mol,所以丙中析出銀0.05mol;甲裝置中由于電解產生H+,導致溶液的酸性增加,pH變小。(4)若將C電極換為鐵,則鐵作陽極發生反應:Fe-2e-Fe2+,D極發生:Cu2++2e-Cu,則總反應的離子方程式為Fe+Cu2+Cu+Fe2+。答案:(1)負極漸漸變淺氫氧化鐵膠粒帶正電荷(2)1∶2∶2∶2(3)鍍件AgNO3(合理即可)5.4g變小(4)Fe+Cu2+Cu+Fe2+8.(新題預料)氯堿工業以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空:(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式________________________________。

(2)離子交換膜的作用為__________________________________________。

(3)精制飽和食鹽水從圖中________位置補充,氫氧化鈉溶液從圖中________位置流出。(選填“a”“b”“c”或“d”)

(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質。寫出該反應的化學方程式___________________________。(5)室溫下,0.1mol·L-1NaClO溶液的pH________0.1mol·L-1Na2SO3溶液的pH(選填“大于”“小于”或“等于”)。濃度均為0.1mol·L-1的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32-、CO32-、HSO3-已知:H2SO3Ki1=1.54×10-2Ki2=1.02×10-7HClOKi1=2.95×10-8H2CO3Ki1=4.3×10-7Ki2=5.6×10-11【解析】(1)電解飽和氯化鈉溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;(2)離子交換膜的作用是讓Na+通過平衡電荷,防止OH-與氯氣反應,防止氫氣與氯氣反應;(3)陽極反應式為:2Cl--2e-Cl2↑,精制飽和食鹽水從a處補充,陰極反應式為:2H2O+2e-H2↑+2OH-,氫氧化鈉溶液從d處流出;(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應,2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2+CO2↑+2KHSO4+2H2(5)因為HClO的電離平衡常數小于HSO3-的電離平衡常數,堿性NaClO>Na2SO3;HSO3-的電離平衡常數大于HCO3-的電離平衡常數,CO32-水解實力強于SO答案:(1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(2)讓Na+通過平衡電荷并導電,防止OH-與氯氣反應,防止氫氣與氯氣反應(3)ad(4)2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2+2CO2↑+2KHSO4+2H2O(5)大于c(SO32-)>c(CO329.電解原理在化學工業中有廣泛應用。Ⅰ.如圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請完成以下問題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,試驗起先時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則:①在X極旁邊視察到的現象是

_____________________________________;

②電解一段時間后,該反應總離子方程式為

___________________________;

若用該溶液將陽極產物全部汲取,反應的離子方程式為

_________________。

(2)若用該裝置電解精煉銅,電解液a選用CuSO4溶液,則:X電極的材料是_