2019届高考化学二轮复习电解池的串联问题作业(全国通用)
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专题09串联电解池(选择题)目录一、热点题型归纳【题型一】外接电源与电解池的串联【题型二】原电池与电解池的串联二、最新模考题组练【题型一】外接电源与电解池的串联【典例分析】例1.在如图串联装置中,通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体,则下列说法不正确的是A.标准状况下当甲中产生4.48L气体时,丙中Cu电极质量增加21.6gB.电解过程中丙中溶液酸碱性无变化C.向甲中加入适量的盐酸,可使溶液恢复到电解前的状态D.乙中左侧电极反应式:2+-Cu+2e=Cu【答案】C【解析】通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体,则此红色固体为Cu,即乙装置左侧为阴极,右侧为阳极;甲装置中,左侧电极为阴极,右侧电极为阳极;丙装置中,左侧电极为阴极,右侧电极为阳极。
A.标准状况下当甲中产生4.48L气体时,甲中为电解氯化钾溶液产生氢气和氯气,则各产生0.1mol,转移电子数为0.2mol,丙中Cu电极上银离子得电子产生银单质,质量增加0.2mol 108g/mol=21.6g,A正确;B.在丙装置中,阳极Ag-e-=Ag+,阴极Ag++e-=Ag,所以电解过程中丙溶液pH无变化,B正确;C.甲中阳极生成Cl2,阴极生成H2,相当于从溶液中逸出HCl气体,若向甲中加入适量的盐酸,则加入了水,溶液浓度减小,不能恢复到电解前的状态,C不正确;D.乙中左侧铜离子放电,电极反应式:Cu2++2e-=Cu,D正确。
【提分秘籍】1.与原电池正极同侧相连的电极为电解池的阳极,与负极同侧相连的电极为阴极。
2.电极反应式的书写:根据阳极材料和电解质溶液的性质进行书写。
【变式演练】变式1.如图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。
将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。
则以下说法正确的A.电源B极是正极B.(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1:1:2:2C.欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液D.装置(丁)中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷【答案】D【解析】通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体,则此红色固体为Cu,即乙装置左侧为阴极,右侧为阳极;甲装置中,左侧电极为阴极,右侧电极为阳极;丙装置中,左侧电极为阴极,右侧电极为阳极。
高考化学二轮题型对题必练———原电池、电解池串并联一、单选题(本大题共20小题,共40分)1.是一种新型绿色硝化剂,一种制备方法是用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到工作原理如图:隔膜不允许水分子通过,可以通过下列说法正确的是A. Y是负极,电极反应式:B. Z是阳极,电极反应式为:C. 电流从X流出经导线流入W极D. 制备至少需要消耗硼氢化钠2.如图所示,甲池的总反应式为:,下列说法正确的是A. 甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池中正极的电极反应式是C. 反应过程中,乙池的pH逐渐减小D. 甲池中消耗的体积与丙池生成气体的总体积在相同条件下的比值为1:23.下列图示与对应的叙述不相符合的是A. 图甲表示工业上用CO生成甲醇的反应,该反应的B. 图乙表示已达到平衡的某反应,在时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂C. 图丙中若闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高;若闭合,电路中通过个电子时,两极理论上共产生气体D. 图丁表示盐酸滴加溶液得到的滴定曲线,该实验的指示剂最好选取酚酞4.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法正确的是A. 燃料电池工作时,正极反应为B. 电解精炼铜时,若转移1mol电子,a极质量减少32gC. 铁表面镀铜时,a为铁,b为Cu,工作一段时间要使右池溶液复原可加入适量的CuOD. 若a、b两极均为石墨时,在相同条件下,a极产生的气体与电池中消耗的体积相同5.用石墨电极完成下列电解实验。
下列对实验现象的解释或推测不合理的是A. a、d处:B. b处:,溶于水生成HClO,使溶液褪色C. c处发生了反应:D. 根据实验一的原理,实验二中n处能析出6.“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应.其供电原理是:白天太阳能帆板发电,将一部分电量直接供给天宫一号,另一部分电量储存在镍氢电池里,供黑夜时使用。
2018—2019学年北京高二化学期末复习原电池电解池的串联问题专题训练1.如下图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。
下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O===CO2-3+8H+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复原浓度D.甲池中消耗280mL(标准状况)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45g固体2、如图所示,a、b为石墨电极,通电一段时间后,b极附近显红色。
下列说法不正确的是()A.b电极反应式为2H++2e-===H2↑B.a电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑C.铜电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2OD.铁电极反应式为Cu2++2e-===Cu3、关于如图所示的装置的说法正确的是()A.A池、C池是原电池,B池是电解池B.A池、B池、C池都是原电池C.A池、B池是原电池,C池是电解池D.A池是原电池,B池是电解池,C池是电镀池4、CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2而得到。
如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,在KI-淀粉溶液中阳极周围变蓝色。
则下列说法正确的是()A.若a极处变红,则在Pt电极上:2I--2e-===I2,淀粉遇碘变蓝B.若b极处变红,在Pt电极上:4OH--4e-===2H2O+O2↑,O2将I-氧化为I2,淀粉遇碘变蓝C.若a极处变红,在Cu电极上:开始Cu-2e-===Cu2+,一段时间后2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,淀粉遇碘变蓝D.若b极处变红,在Cu极上:Cu-2e-===Cu2+,Cu2+显蓝色5、某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Zn,其他电极均为Cu。
高考化学二轮复习12题题型各个击破——原电池、电解池串联分析(选择提升专练)1.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO4的装置如图所示(电极甲、乙、丙、丁均为惰性电极)。
该装置工作时,下列说法不正确的是()A. 甲为正极,丙为阴极B. 丁极的电极反应式为MnO42−−e−===MnO4−C. KOH溶液的质量分数:c%>a%>b%D. 标准状况下,甲电极上每消耗22.4L气体时,理论上有4mol K+移入阴极区2.某研究小组拟用惰性材料为电极,电解法处理硝酸铵废水以获得化工产品氨水、硝酸,装置如图所示。
下列说法正确的是()A. 电极b为负极,X气体为H2B. 膜1为阴离子交换膜C. 电极A的电极反应式为2H2O+NH4++2e−=2NH3⋅H2O+H2↑D. 电路上通过2mol电子,原料室中废水质量减小80g3.某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K时,观察到电流计的指针发生了偏转。
一段时间后,断开电键K。
下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是()A. CuB. CuOC. Cu(OH)2D. Cu2(OH)2CO34.如图所示,装置(Ⅰ)是一种可充电电池,装置(Ⅱ)为惰性电极的电解池。
下列说法正确的是()A. 闭合开关K时,电极B为负极,且电极反应式为2Br−−2e−=Br2B. 装置(Ⅰ)放电时,总反应为2Na2S2+Br2=Na2S4+2NaBrC. 装置(Ⅰ)充电时,Na+从左到右通过阳离子交换膜D. 该装置电路中有0.1mol e−通过时,电极X上析出3.2g Cu5.下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示),甲是将废水中乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质形成的化学电源;乙是利用装置甲模拟工业电解法来处理含Cr2O72−废水,电解过程中溶液发生反应:Cr2O72−+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
高考化学二轮题型对题必练———原电池、电解池串并联一、单选题(本大题共20小题,共40分)1.是一种新型绿色硝化剂,一种制备方法是用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到工作原理如图:隔膜不允许水分子通过,可以通过下列说法正确的是A. Y是负极,电极反应式:B. Z是阳极,电极反应式为:C. 电流从X流出经导线流入W极D. 制备至少需要消耗硼氢化钠2.如图所示,甲池的总反应式为:,下列说法正确的是A. 甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置B. 甲池中正极的电极反应式是C. 反应过程中,乙池的pH逐渐减小D. 甲池中消耗的体积与丙池生成气体的总体积在相同条件下的比值为1:23.下列图示与对应的叙述不相符合的是A. 图甲表示工业上用CO生成甲醇的反应,该反应的B. 图乙表示已达到平衡的某反应,在时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂C. 图丙中若闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高;若闭合,电路中通过个电子时,两极理论上共产生气体D. 图丁表示盐酸滴加溶液得到的滴定曲线,该实验的指示剂最好选取酚酞4.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示,下列说法正确的是A. 燃料电池工作时,正极反应为B. 电解精炼铜时,若转移1mol电子,a极质量减少32gC. 铁表面镀铜时,a为铁,b为Cu,工作一段时间要使右池溶液复原可加入适量的CuOD. 若a、b两极均为石墨时,在相同条件下,a极产生的气体与电池中消耗的体积相同5.用石墨电极完成下列电解实验。
下列对实验现象的解释或推测不合理的是A. a、d处:B. b处:,溶于水生成HClO,使溶液褪色C. c处发生了反应:D. 根据实验一的原理,实验二中n处能析出6.“天宫一号”飞行器在太空工作期间必须有源源不断的电源供应.其供电原理是:白天太阳能帆板发电,将一部分电量直接供给天宫一号,另一部分电量储存在镍氢电池里,供黑夜时使用。
电解池作业题知识回顾:一、电解池(1)阳极:与电源极相连,电子,化合价,发生反应阴极:与电源极相连,电子,化合价,发生反应(2)阴阳离子移动方向:阳离子→极,阴离子→极(3)放电顺序:阳极:①若是活泼性电极(),则放电②若是惰性电极(),则放电,放电顺序为阴极:放电,放电顺序为(4)电镀池:作阳极,作阴极,电解质为含有的盐溶液(5)精炼池(精炼Cu为例):作阳极,作阴极,电解质为含有的盐溶液二、金属腐蚀与电化学防腐(1)金属腐蚀分为:和(2)以Fe电化学腐蚀微粒,书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极方程式:析氢:负极:,正极:吸氧:负极:,正极:(3)电化学防腐的两种方法:和【答案】一、电解池(1)阳极:正,失,升高,氧化;阴极:负,得,降低,还原(2)阴,阳(3)阳极:①Mg—Ag,金属电极;②C、Au、Pt,阴离子,S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根阴极:阳离子,K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<H+(酸)<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<H+(水)<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+(4)镀层金属,镀件,镀层金属离子(5)粗Cu,精Cu,Cu2+二、金属腐蚀与电化学防腐(1)化学腐蚀,电化学腐蚀(2)析氢:负极:Fe-2e-=Fe2+,正极:2H++2e-=H2↑吸氧:负极:2Fe-4e-=2Fe2+,正极:O2+4e-+2H2O=4OH-(3)牺牲阳极的阴极保护法,外加电流的阴极保护法作业练习:作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)四星☆☆☆☆(中等题目)五星☆☆☆☆☆(较难题目)本套作业题目1-10,30题为三星,11—19,31-33为四星,20-29,34-37为五星。
1.如图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是()☆☆☆选项a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2【解答】通电后发现a极板质量增加,所以金属阳离子在a极上得电子,a极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边;b极是阳极,b极板处有无色无臭气体放出,即溶液中氢氧根离子放电生成氧气,电极材料必须是不活泼的非金属,电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。
原电池化学电源一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.—种微生物燃枓电池如图所示,下列关于该电池说法正确的是()A.a电极为正极B.H+由右室通过质子交换膜进入左室C.a电极反应式为:C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+D.当b电极上产生lmolN2时,溶液中将有l0mole-通过【答案】C2.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。
某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。
下列有关该电池的说法错误的是()A.电池工作时,Li+通过离子电子导体移向b区B.电流由X极通过外电路移向Y极C.正极发生的反应为:2H++2e-=H2↑D.Y极每生成1 mol Cl2,a区得到2 mol LiCl【答案】A3.伏打电堆是由几组锌和银的圆板堆积而成,所有的圆板之间夹放着几张盐水泡过的布。
下图为最初的伏打电堆模型,由八组锌和银串联组成的圆板堆积而成。
下列说法正确的是()A.该原电池正极的电极方程式为:O2+4e-+4H+==2H2OB.电池长时间工作后,中间的布上会有白色固体颗粒生成,该固体颗粒为Ag2OC.当电路中转移0.2 mol电子时,消耗锌板的总质量为52 gD.该伏打电堆工作时,在银板附近会有Cl2放出【答案】C4.以二甲醚(CH3OCH3)酸性燃料电池为电源,电解饱和食盐水制备氯气和烧碱,设计装置如图所示。
已知:a电扱的反应式为O2+4H++4e-=2H2O,下列说法不正确的是()A.b电极的反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-==2CO2↑+12H+B.试剂A为饱和食盐水,试刑B为NaOH稀溶液C.阳极生成1 mol气体时,有1mol离子通过离子交换膜D.阴极生成1 mol气体时,理论上导线中流过2 mol e-【答案】C5.电池式氧传感器原理构造如图,可测定O2的含量。
工作时铅极表面会逐渐附着Pb(OH)2。
原电池的电极方程式和电解池的串联问题原电池的电极方程式1.某原电池装置如图所示。
下列有关叙述中正确的是()(盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液)A.Fe作正极,发生氧化反应B.负极反应:2H++ 2e-===H2↑C.工作一段时间后,两烧杯中溶液pH均不变D.工作一段时间后,NaCl溶液中c(Cl-)增大【解析】此原电池的负极是铁,发生氧化反应,正极是石墨,H+在此发生还原反应,右池中氢离子在石墨棒上被还原为H2不断逸出,使溶液酸性减弱,所以溶液的pH有变化。
【答案】D2.如图所示,杠杆AB两端分别挂有大小相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中分别滴入CuSO4浓溶液和FeSO4浓溶液。
一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化)()A.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低B.杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高C.当杠杆为导体时,A端低B端高D.当杠杆为导体时,A端高B端低【解析】当杠杆为导体时,构成原电池,Fe球作负极,Cu球作正极,电极反应式分别为负极:Fe-2e-===Fe2+,正极:Cu2++ 2e-===Cu,铜球质量增加,铁球质量减少,杠杆A端低B端高。
【答案】D3.某同学做如下实验:装置图1图2现象电流表指针未发生偏转电流表指针发生偏转下列说法正确的是( )A .“电流表指针未发生偏转”,说明铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均未被腐蚀B .用K 3[Fe(CN)3]溶液检验铁片Ⅲ、Ⅳ附近溶液,可判断电池的正、负极C .铁片Ⅰ、Ⅲ所处的电解质溶液浓度相同,二者的腐蚀速率相等D .铁片Ⅳ的电极反应式为Fe -3e -===Fe 3+【解析】对比两个盐桥的双液装置,图1中因两溶液中氯化钠的浓度相等,因此发生的是普通的化学腐蚀,且腐蚀速率相等。
图2中因两溶液中氯化钠的浓度不相等,因此发生的是电化学腐蚀,且浓度大的一极是负极,发生的反应是Fe -2e -===Fe 2+,可以用K 3[Fe(CN)3]检验Fe 2+的存在,若产生蓝色沉淀,就证明含有Fe 2+,B 正确。
电解池的串联问题一.电解池的串联问题1.如下图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。
下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O===CO2-3+8H+C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复原浓度D.甲池中消耗280 mL(标准状况)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45 g固体【解析】甲池为原电池,作为电源,电解乙池丙池两个电解池,A错误;通入CH3OH的一极为负极,负电解极反应:CH3OH-6e-+8OH-===CO2-3+6H2O,B错误;应加入CuO或CuCO3,C错误;丙池中发生反应:MgCl2+2H2O=====Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑,消耗0.0125mol O2,转移0.05mol电子,生成0.025mol Mg(OH)2,其质量为1.45g,D正确。
【答案】D2.下图装置闭合电键K时,电流计A的指针将发生偏转。
试回答:(1)丙池是__________(填“原电池”或“电解池”),甲中a电极的名称是__________(填“正极”或“负极”),丙中c电极的名称是__________(填“阳极”或“阴极”)。
(2)乙中Cu极的电极反应是______________________________,若电路中有0.02 mol电子通过,则甲中a电极溶解的质量为__________g。
(3)闭合电键K一段时间后,丙池中生成两种气体和一种碱,则丙池中发生的总化学方程式是_______________________________________________________(4)如果要给丙中铁片上镀上一层Cu ,则丙池应作何改进:________________________________________________________________________。
【解析】(1)甲、乙构成原电池,则丙为电解池,由电子流向可知,锌作负极,即a 为负极,c 连接b ,b 为正极,故c 为阳极。
(2)Cu 作正极,电极反应式为Cu 2++2e -===Cu ,a 极上发生反应Zn -2e -===Zn 2+,转移0.02mol 电子,消耗锌的质量为0.01mol×65g·mol −1=0.65g 。
(3)闭合K ,丙池电解饱和食盐水:2NaCl+2H 2O=====通电2NaOH+H 2↑+Cl 2↑。
(4)电镀:待镀金属作阴极,电解质溶液含镀层离子,镀层金属作阳极,故应将“C”换成“Cu”、“NaCl 溶液”换成“CuSO 4溶液”。
【答案】(1)电解池 阳极 负极(2)Cu 2++2e -===Cu 0.65(3)2NaCl+2H 2O=====通电2NaOH+H 2↑+Cl 2↑(4)将“C”换成“Cu”、“NaCl 溶液”换成“CuSO 4溶液”1.某同学按下图所示的装置进行实验。
A 、B 为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水,当K 闭合时,SO 2-4从右向左通过交换膜移向A 极。
下列分析正确的是( )A .溶液中c (A 2+)减小B .B 极的电极反应:B -2e -===B 2+C .Y 电极上有H 2产生,发生还原反应D .反应初期,X 电极周围出现白色胶状沉淀【解析】根据SO 2-4从右向左通过交换膜移向A 极,则A 极为负极,故A 极的电极反应为A -2e -===A 2+,溶液中c (A 2+)增大;B 极为正极,发生还原反应;Y 电极为阳极,有Cl 2产生;右边U 形管中最初为电解AlCl 3溶液,X 电极为H +放电,c (H +)减小,c (OH -)增大,且Al 3+移向X 极,因此会产生Al(OH)3白色胶状沉淀,D 正确。
【答案】D2.如下图所示,甲池的总反应式为N 2H 4+O 2===N 2+2H 2O ,下列关于该电池工作时的说法正确的是( ) 二.对点增分集训A .该装置工作时,Ag 电极上有气体生成B .甲池和乙池中的溶液的pH 均减小C .甲池中负极反应为N 2H 4-4e -===N 2+4H +D .当甲池中消耗0.1mol N 2H 4时,乙池中理沦上最多产生6.4g 固体【解析】甲池作原电池,通入肼的电极为负极,通入氧气的电极为正极,负极反应为N 2H 4-4e -+4OH-===N 2+4H 2O ,正极反应为O 2+4e -+2H 2O===4OH -。
乙池为电解池,银极为阴极,石墨为阳极,阴极反应为Cu 2++2e-===Cu ,阳极反应为4OH --4e -===2H 2O+O 2↑。
由以上分析可知,A 、C 错误;甲池生成水,导致溶液中KOH 浓度降低,则溶液pH 减小,乙池中氢氧根离子放电,导致溶液pH 减小,B 正确;甲池消耗0.1mol N 2H 4时,转移0.4mol 电子,乙池生成0.2mol 铜,即12.8g 固体,D 错误。
【答案】B3.图1为甲烷和O 2构成的燃料电池示意图,电解质为KOH 溶液,图2为电解AlCl 3溶液的装置,电极材料均为石墨。
用该装置进行实验,反应开始后观察到x 电极附近出现白色沉淀。
下列说法正确的是( )A .图1中电解质溶液的pH 增大B .图2中电解AlCl 3溶液的总反应为2Cl -+2H 2O=====通电Cl 2↑+H 2↑+2OH -C .A 处通入的气体为CH 4,电极反应式为CH 4+10OH --8e -===CO 2-3+7H 2OD .电解池中Cl -向x 极移动【解析】甲烷和O 2构成的燃料电池为原电池,甲烷在负极发生氧化反应,由于观察到x 电极附近出现白色沉淀说明产生氢氧化铝沉淀,x 电极为电解池的阴极,a 为原电池的负极,甲烷失电子,被氧化,C 正确;电解AlCl 3溶液应生成氢氧化铝沉淀,B 错误;图1中甲烷的燃料电池不断消耗碱,溶液的pH 减小,A 错误;电解池中Cl -向阳极移动,x 极为阴极,D 错误。
【答案】C4.下图所示的A 、B 两个电解池中的电极均为铂,在A 池中加入0.05mol·L −1的CuCl 2溶液,B 池中加入0.1mol·L −1的AgNO 3溶液,进行电解。
a 、b 、c 、d 四个电极上析出的物质的物质的量之比是( )A .2∶2∶4∶1B .1∶1∶2∶1C .2∶1∶1∶1D .2∶1∶2∶1【解析】由电解规律可知:a 、c 为阴极,b 、d 为阳极。
a 极上析出Cu ,b 极上析出Cl 2,c 极上析出Ag ,d 极上析出O 2。
由电子守恒可得出:2e -~Cu ~Cl 2~2Ag ~12O 2,所以a 、b 、c 、d 四个电极上析出物质的物质的量之比为1∶1∶2∶12=2∶2∶4∶1。
【答案】A5.以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。
下列说法正确的是( )A .燃料电池工作时,正极反应为O 2+2H 2O+4e -===4OH -B .a 极是铜,b 极是铁时,溶液中CuSO 4浓度减小C .a 、b 两极若是石墨,在同温同压下a 极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为72D .a 极是纯铜,b 极是粗铜时,a 极上有铜析出,b 极逐渐溶解,两极质量变化相同【解析】根据图示知乙烷燃料电池中左侧电极为电源的正极,右侧电极为电源的负极,a 为电解池的阴极,b 为电解池的阳极。
该燃料电池工作时,负极产物为CO 2,说明电解质溶液呈酸性,正极反应为O 2+4H ++4e -===2H 2O ,A 错误;a 极是铜,b 极是铁时,电解总反应为Fe+CuSO 4===FeSO 4+Cu ,溶液中硫酸铜浓度减小,B 正确;a 、b 两极若是石墨,a 极反应式为Cu 2++2e -===Cu ,当硫酸铜溶液足量时没有气体产生,C 错误;a 极是纯铜,b 极是粗铜时,为铜的电解精炼,a 极上有铜析出,b 极逐渐溶解,但溶解的不只是铜,两极质量变化不相同,D 错误。
【答案】A6.如图所示的装置,X 、Y 都是惰性电极。
将电源接通后,向甲中滴入酚酞溶液,在Fe 极附近显红色。
试回答下列问题:(1)在电源中,B 电极为______极(填电极名称,下同);丙装置中Y 电极为______极。
(2)在甲装置中,石墨(C)电极上发生__________(填“氧化”或“还原”)反应;甲装置中总的化学方程式是__________________________________________________。
(3)丙装置在通电一段时间后,X 电极上发生的电极反应式是__________________。
(4)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64 g ,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为________L 。
【解析】(1)由于电源接通后,向甲中滴入酚酞溶液,在Fe 极附近显红色,说明在Fe 电极附近的水溶液显碱性。
则在该电极上是H +放电,所以Fe 为阴极,与直流电源的负极相连。
因此在电源中,B 电极为负极,A 电极为正极。
在丙装置中Y 电极为阴极。
(2)在甲装置中,石墨(C)电极为电解池的阳极,在阳极上发生氧化反应。
由于在NaCl 溶液中放电能力Cl ->OH -,所以在C 电极上发生氧化反应:2Cl --2e -===Cl 2↑。
甲装置中总的化学方程式是2NaCl+2H 2O=====电解Cl 2↑+H 2↑+2NaOH。
(3)丙装置在通电一段时间后,阳极X 电极上发生的电极反应式是2Cl --2e -===Cl 2↑。
(4)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64 g ,n (Cu)=0.01mol 。
则n (e -)=0.02mol 。
由于在整个闭合回路中电子转移数目相等,所以铁电极上产生的氢气为0.01mol ,在标准状况下为0.224L 。
【答案】(1)负 阴(2)氧化 2NaCl+2H 2O=====电解2NaOH+H 2↑+Cl 2↑(3)2Cl --2e -===Cl 2↑(4)0.2247.如下图所示,通电5min 后,电极5的质量增加2.16g ,请回答下列问题:(1)电源:a 是________极,C 槽是________池。
A 槽的阴、阳极电极反应:____________________________________________。
C 槽的阴、阳极电极反应:________________________________________。
(2)如果B 槽中共收集到224 mL 气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中Cu 2+的物质的量浓度为________________。