电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池.其中a为电解质溶液.X.Y是两块电极板.通过导线与直流电源相连．请回答以下问题:(1)X的电极名称是阴极．(2)若X.Y都是惰性电极.a是硫酸钠溶液.实验开始时.同时在两边各滴入几滴紫色石蕊试液.一段时间后.在X极附近观察到的现象是溶液变为红色.Y极上的电极反应式为4OH--4e-=H2O+O2↑� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．
请回答以下问题：
（1）X的电极名称是阴极（填写“阳极”或“阴极”）．
（2）若X、Y都是惰性电极，a是硫酸钠溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴紫色石蕊试液，一段时间后，在X极附近观察到的现象是溶液变为红色，Y极上的电极反应式为4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑．
（3）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO₃溶液，电解一段时间后，阳极上产
生气体的体积为0.448L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为8.64g．
（4）若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则Y电极的材料是粗铜，X电极的材料是精铜．
（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是C．

方案	X	Y	a溶液
A	银	石墨	AgNO₃
B	银	铁	AgNO₃
C	铁	银	AgNO₃
D	铁	银	Fe（NO₃）₃

分析（1）X连接电源的负极，为电解池的阴极；
（2）若X、Y都是惰性电极，a是饱和硫酸钠溶液，Y电极上氢氧根离子放电生成氧气，X电极上氢离子放电，同时该电极附近生成氢氧根离子；
（3）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO₃溶液，阳极是氢氧根离子失电子生成氧气，阴极银离子得到电子生成银，依据电极反应和电子守恒计算得到；
（4）电解精炼粗铜做阳极，精铜做阴极，电解液a选用CuSO₄溶液；
（5）依据电镀原理分析判断，镀层金属做阳极，待镀金属做阴极，电解质溶液中含镀层离子．

解答解：（1）X连接电源的负极，为电解池的阴极，故答案为：阴极；
（2）若X、Y都是惰性电极，和电源的负极相连的电极X极是阴极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-=H₂↑，所以该电极附近氢氧根浓度增大，碱性增强，滴入几滴紫色石蕊试液会变红，a是饱和硫酸钠溶液，Y电极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑，
故答案为：溶液变为红色；4OH^--4e^-=H₂O+O₂↑；
（3）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO₃溶液，阳极是氢氧根离子失电子生成氧气，阴极银离子得到电子生成银，阳极电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应4Ag⁺+4e^-=4Ag，依据电子守恒得到O₂～4e^-～4Ag，阳极上产生气体的氧气标准状况的体积为0.448L，物质的量为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，则阴极上析出金属银的物质的量为0.08mol，质量=0.08mol×108g/mol=8.64g，
故答案为：8.64；
（4）电解精炼粗铜做阳极，精铜做阴极，电解液a选用CuSO₄溶液，Y电极是阳极，材料是粗铜，X为阴极材料是精铜，故答案为：粗铜；精铜；
（5）要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，则铁应为阴极，银为阳极，电解质溶液为硝酸银，只有C符合，故答案为：C．

点评本题综合考查电解池原理的分析应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握电解质的工作原理以及离子的放电顺序，为解答该类题目的关键，把握电解产物的分析判断，难度中等．

练习册系列答案

相关题目

4．

如图所示的是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质和反应条件被略去． A俗称“铁红”，B、D都是日常生活中常见的金属，且B元素是地壳中含量最多的金属元素，常温下，J为黄绿色气体，H为无色气体；C是一种碱，且其焰色反应时，透过蓝色钴玻璃可观察到紫色火焰．
（1）A的化学式为Fe₂O₃．
（2）H的电子式为

．
（3）反应①的化学方程式为2Al+2KOH+2H₂O=2KAlO₂+3H₂↑．
（4）反应②的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．

5．某化学小组用MnO₂和浓盐酸共热制取氯气时，利用刚吸收过SO₂的NaOH溶液对尾气进行吸收处理．请按要求回答下列问题：
（1）请写出用此法制取Cl₂的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）该尾气吸收处理一段时间后，吸收液中（假设不含酸式盐）肯定存在的阴离子有OH^-、SO₄^2-、Cl^-；对可能大量存在的其他阴离子（不考虑空气中CO₂的影响）设计如下实验进行探究．
①提出假设：
假设1：只存在SO₃^2-；假设2．只存在ClO^-；假设3：既存在SO₃^2-也存在ClO^-．
②质疑讨论：经分析假设3不合理，理由是SO₃^2-具有强还原性，ClO^-具有强氧化性，两者发生氧化还原反应而不能大量共存．
③实验方案设计与分析：
限选试剂：3moL•L^-1 H₂SO₄、1moL•L^-1 NaOH、0.01mol•L^-1 KMnO₄紫色石蕊试液．
实验步骤预期现象和结论
步骤一：取少量吸收液于试管中，滴加3mol•L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．
步骤二：在A试管中滴加0.01mol•L^-1KMnO₄溶液，振荡．若紫红色褪去，则说明假设1成立．
步骤三：在B试管中滴加紫色石蕊溶液，振荡若先变红后褪色，则说明假设2成立．
（3）假设有224mL（标准状况下）SO₂被15mL 1mol•L^-1的NaOH溶液完全吸收，得溶液X．忽略盐类的水解，所得X溶液中溶质正盐的物质的量为0.005mol．
若用0.2000mol•L^-1 KIO₃溶液恰好将上述溶液X中所有的硫元素氧化，还原产物为I₂，则消耗KIO₃溶液的体积为20L．

2．下列说法正确的是（　　）

	A．	某溶液与NaOH溶液共热，产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液中存在NH₄⁺
	B．	某溶液中加入硝酸银溶液时，产生白色沉淀，说明原溶液中含有Cl^-
	C．	向溶液中加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，证明原溶液中一定含CO₃^2-
	D．	某溶液中加入BaCl₂溶液时，产生白色沉淀，原溶液可能存在Ag⁺或SO₄^2-或CO₃^2-或SO₃^2-

9．（1）二氧化硅与碳高温下反应的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑上述反应中生成的单质有什么用途：芯片、半导体材料、太阳能电池等（写一条即可）．卞石是硅酸盐，不同类型的卞石中氧原子的物质的量分数相同，由钠卞石化学式NaAlSi₃O₈可推知钙卞石的化学式为Ca（AlSi₃O₈）₂请将钠卞石的化学式改写成氧化物的形式：CaO．Al₂O₃．6SiO₂．
（2）天然气（主要成分甲烷）含有少量含硫化合物，可以用氢氧化钠溶液洗涤除去．羰基硫用氢氧化钠溶液处理的过程如下（部分产物已略去）：COS$→_{I}^{NaOH溶液}$Na₂S溶液$→_{II}^{△}$H₂+X的溶液羰基硫分子的电子式为

．反应I除生成两种正盐外，还有水生成，其化学方程式为COS+4NaOH=Na₂S+Na₂CO₃+2H₂O已知反应II的产物X的溶液中硫元素的主要存在形式为S₂O₃^2-，则II中主要反应的离子方程式为2S^2-+5H₂O=S₂O₃^2-+4H₂↑+2OH^-．

19．t℃时，重水（D₂O）的离子积为1.6×10^-15，可以用类似定义pH的方法规定pD=-1g{c（D⁺）}，以下关于pD的叙述正确的是（　　）

	A．	中性溶液的pD=7.0
	B．	含0.01 mol NaOD的D₂O溶液1 L，其pD=12.0
	C．	溶解0.01 mol DCl于1 L D₂O中，其pD=2.0
	D．	在100 mL 0.25 mol•L^-1的DCl的D₂O溶液中，加入50 mL 0.2 moL•L^-1的NaOD重水溶液中，其pD=1.0

6．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示．下列说法正确的是（　　）

	A．	元素Y的单质比元素X的单质更容易与氢气反应
	B．	原子半径的大小顺序为：r_X＞r_Y＞r_Z＞r_W＞r_Q
	C．	离子Y^2-和Z³⁺的核外电子数和电子层数都不相同
	D．	元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强

3．下列各组的两种物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是（　　）

	A．	氢氧化钠与盐酸；氢氧化钠与碳酸
	B．	BaCl₂溶液与Na₂SO₄溶液； Ba（OH）₂溶液与H₂SO₄溶液
	C．	Na₂CO₃溶液与硝酸溶液； CaCO₃溶液与硝酸溶液
	D．	石灰石与硝酸反应；石灰石与盐酸

4．下列有关物质的性质或用途的说法中，正确的是（　　）
①Si可用于制造光导纤维②明矾在水中能生成Al（OH）₃胶体，可用作净水剂
③铁红常用作红色油漆和涂料④SiO₂、Na₂CO₃和CaCO₃可用于制玻璃
⑤水玻璃可用于生产防火材料 ⑥氯气具有漂白性，可以使有色布条褪色．

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