题目内容

18．如图所示，在石墨作电极的电解池中，放入500mL含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到A电极表面有红色固体物质生成，B电极有黄绿色气体生成，能使淀粉碘化钾试液变蓝．当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极、洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g．回答下列问题．
（1）与A电极相连的是电源的负极．
（2）A电极发生反应的电极反应式为2Cu2++4e-=2Cu，B电极发生反应的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑，总反应方程式为2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H++O2↑．
（3）电解结束后，B电极上共失去电子0.05NA个．电解液的pH=1．（假设电解前后溶液的体积不变，阿伏加德罗常数为NA）
（4）保持电解液不变，将A、B电极分别改用铁、铜电极．通直流电一段时间，两电极上观察到的现象分别是：A电极产生红色物质；B电极电极质量减轻．电极B上发生反应的电极方程式为Cu-2e-=Cu2+．电解过程中，溶液的pH将不变（选填“增大”、“减小”或“保持不变”）

分析 （1）和电源的负极相连的是电解池的阴极，和电源的正极相连的是电解池的阳极；
（2）电解可溶性的铜盐的实质是电解盐和水，根据电极反应书写电解方程式；
（3）根据电解后所得溶液中氢离子的浓度计算溶液的pH，电解后溶液复原，遵循的原则是：出什么加什么，根据元素守恒来计算所加物质的质量；
（4）根据电解池的构成以及电极反应式计算．

解答 解：（1）电解液是蓝色溶液，A电极表面有红色的固态物质生成，所以A极是铜离子得电子，所以A极是阴极，A接的是电源的负极，B电极有无色气体生成，则一定是氢氧根失电子产生的氧气，所以B是该装置阳极，和电源的正极相连，故答案为：负；
（2）A极是阴极，阴极反应：2Cu2++4e-=2Cu，B电极是阳极，发生反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑，电解时反应的总离子方程式为：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H++O2↑，故答案为：2Cu2++4e-=2Cu；4OH--4e-=2H2O+O2↑；2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H++O2↑；
（3）取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g，所以阴极析出金属铜的质量是1.6g，即0.025mol，根据电极反应：Cu2++2e-→Cu，B电极上失去电子和该电极上得到的电子一样多，即失去电子是0.05mol，数目是0.05NA，所以生成氢离子的物质的量为0.05mol，所以c（H+）=$\frac{0.05mol}{0.5L}$=0.1mol/L，即pH=1，
故答案为：0.05NA；1；
（4）保持电解液不变，将A、B电极分别改用铁、铜电极，此时金属Cu是阳极，发生反应的电极方程式为：Cu-2e-=Cu2+，电质量减轻，Fe是阴极，该电极上生成铜单质，质量增加，电解过程，水不参与放电，所以溶液的pH不变，
故答案为：产生红色物质；电极质量减轻；Cu-2e-=Cu2+；不变．

点评 本题考查学生电解池的工作原理，注意电极反应的书写以及电子守恒的计算是关键，难度不大．

练习册系列答案
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19．下列操作不能说明仪器组装气密性良好的是（　　）
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（3）A和E元素的最高价含氧酸的酸性较强的是H2CO3；（填化学式）
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6．兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂．以红土镍矿（主要成分为NiS、FeS和SiO2等）为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示：

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13．香豆素是用途广泛的香料，合成香豆素的路线如下（其他试剂、产物及反应条件均省略）：

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10．下列化学用语或模型表示正确的是（　　）
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7．C、N、S元素都是生命体的重要组成元素，它们在自然界的平衡已受到较大的破坏．C、N、S元素在地球大气圈、岩石圈、水系、生物圈的循环过程中会产生的物质是（　　）
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A．②B．②③C．②③④D．①②③④
8．通常人们把拆开 1mol 某化学键吸收的能量看成该化学键的键能．键能的大小可以衡量化 学键的强弱，也可以估计化学反应的反应热．下列是一些化学键的键能．
化学键C-HC-FH-FF-F
键能/（kJ•mol-1）414489565155
根据键能数据估算反应 CH4+4F2=CF4+4HF 每消耗 1mol CH4的热效应（　　）
A．放热 1940 kJB．吸热 1940 kJC．放热 485 kJD．吸热 485 kJ

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