化学选修四：专题一 化学反应与能量变化 复习课精要.ppt

考点四 电解池的工作原理及应用　 【例1】如图所示,将铁棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L-1食盐水中。下列说法正确的是　(　　) A.若电键K与N连接,铁被保护不会腐蚀 B.若电键K与N连接,正极反应式是4OH--4e-====2H2O+O2↑ C.若电键Κ与M连接,将石墨棒换成铜棒,可实现铁棒上镀铜 D.若电键K与M连接,当两极共产生28 L(标准状况)气体时,生成了1 mol NaOH 【解析】选D。若电键K与N连接,则形成原电池,铁作负极,被腐蚀,A项不正确;若电键Κ与N连接,正极发生还原反应,反应式是2H2O+O2+4e-====4OH-,B项不正确;若电键Κ与M连接,将石墨棒换成铜棒,则形成电解池,若要在铁棒上镀铜,电解质溶液不能用食盐水,而应用硫酸铜溶液,故C项不正确;若电键K与M连接,为电解食盐水,根据反应方程式: 解得x=1,V=22.4 L,即1 mol氯化钠全部被电解完,产生1 mol氢氧化钠和22.4 L的H2、Cl2混合气体,而现在产生气体为28 L,表明电解完氯化钠后继续电解水,但生成氢氧化钠的量不变,即生成了1 mol NaOH,D项正确。 【例2】如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是　(　　) A.x是正极,y是负极 B.a极产生氢气,b极生成I2 C.a极和Pt电极都有气泡产生 D.U形管中溶液的碱性增强 【解析】选A。淀粉遇碘变蓝→b极生成I2,即确定b极发生反应 2I--2e-====I2,则b极是阳极,x是负极,y是正极,a极H+放电,发 生反应2H++2e-====H2↑,产生氢气,U形管中总反应式为2KI+ 2H2O 2KOH+H2↑+I2,溶液的碱性增强,故A错误,B、D正确; 石墨为阴极,铂为阳极,电极反应分别是Cu2++2e-====Cu,4OH-- 4e-====2H2O+O2↑,C正确。 通电 ==== 【例3】如图所示,通电5 min后,第③极增重2.16 g,同时在A池中收集到标准状况下的气体224 mL,设A池中原混合液的体积为200 mL。 (1)电源F为　　　　极;第②极为　　　　极;B池为________池。 (2)A池中第②极上的电极反应式为　　　　; A池中第①极上产生气体体积为　　　　mL。(标准状况下) (3)通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为　　　。 【解析】(1)第③极增重2.16 g,应为Ag++e-====Ag,阴极反应。 则①—阴极;②—阳极;③—阴极;④—阳极。 (2)因为两池为串联电路关系,电子转移守恒。2.16 g银生成, 得到电子0.02 mol。A池中,第②极—阳极,4OH--4e-====2H2O +O2↑,失去电子0.02 mol,生成O2 0.005 mol。则在第①极应产 生0.005 mol H2,2H++2e-====H2↑,得到电子0.01 mol,同时有 Cu2++2e-====Cu,则原有Cu2+ 0.005 mol。物质的量浓度为c(Cu2+)=0.005 mol/0.2 L=0.025 mol·L-1。 答案:(1)正　阳　电解(镀)　(2)4OH--4e-====2H2O+O2↑　112　(3)0.025 mol·L-1 【例4】下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。 接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题: (1)电源的N端为　　　极。 (2)电极b上发生的电极反应为　 。 (3)列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:　 。 (4)电极c的质量变化是　　　g。 (5)电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因: 甲溶液　 ; 乙溶液　 ; 丙溶液　 。 【解析】由题给信息c电极质量增加可知:c极上析出铜,故c为 阴极,d为阳极,e为阴极,f为阳极。 (1)N为正极,M为负极,a为阴极,b为阳极。 (2)甲烧杯中b极上发生反应为4OH--4e-====2H2O+O2↑。 (3)电解K2SO4溶液实际上是电解水,设电解水的质量为m。则 100 g×10.00%=(100 g-m)×10.47%,解得m≈4.5 g,即 0.25 mol H