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一、电解池自我诊断1如图为以惰性电极进行电解:
(2)根据总反应式计算: 先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算: 根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立计算所需的关系式。 【典例导析2】(1)用惰性电极电解400 mL一定浓 度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变 化),通电一段时间后,向所得的溶液中加入 0.1 mol CuO后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和 pH,电解过程中转移的电子为 mol。 (2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2 后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,电解 过程中转移的电子为 mol。 (3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3 后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考 虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为 mol。 解析 (1)电解硫酸铜溶液的反应方程式为:2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑,从方程式可以看出,电解硫酸铜过程中只析出铜和释放出氧气,加入0.1 mol CuO可以使溶液恢复至原来状态,说明参与反应的硫酸铜只有0.1 mol,转移的电子为0.2 mol。(2)加入0.1 mol Cu(OH)2可以使溶液恢复至原来状态,说明电解过程中不仅硫酸铜被电解,而且有水被电解。0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol CuO和0.1 mol H2O,则转移的电子为0.4 mol。(3)加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3可以看作0.2 mol CuO、0.1 mol H2O和0.1 mol CO2,相当于有0.2 mol的硫酸铜和0.1 mol的水被电解,因此转移的电子为0.6 mol。 解题时没有弄清整个电解过程中离子的放电情况,只考虑了溶质的消耗而忽视了溶剂的减少。解题策略是先从元素守恒的角度推断电解过程中是消耗了溶质还是消耗了溶质和溶剂,然后再利用得失电子守恒求解。 思维提升 答案 (1)0.2 (2)0.4 (3)0.6 迁移应用3 如图a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解(电解液足量)。下列说法正确的是( ) A.甲中a的电极反应式为:4OH--4e- O2↑+2H2O B.电解时向乙中滴入酚酞溶液,c电极附近变红 C.向乙中加入适量盐酸,溶液组成可以恢复 D.当b极有64 g Cu析出时,c电极产生2 g气体 解析 本题易误选C,在电解液足量的情况下,电解 过程中只逸出H2和Cl2,只需补充氢和氯两种元素即 可,不能加入盐酸,因为盐酸中有H2O,应通入适 量HCl气体才能达到目的。 答案 A 迁移应用4 用阳极a和阴极b电解c的水溶液一段时 间,然后加入d,能使溶液恢复到电解前状态,a、 b、c、d正确组合是 ( ) H2O H2SO4 Pt Pt D Cu(OH)2 CuSO4 Cu Cu C NaOH NaCl C C B NaOH NaOH Pt Pt A d c b a 解析 本题考查电解后溶液复原问题。要分析电解实质,然后根据“析出物质再合成”的原则找到复原需加入的物质。A项中,实质为电解水,故应加 水复原;B项中,电解反应式:2NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOH从溶液中析出Cl2、H2,二者合成HCl,复原措施为通入HCl气体;C项中,阳极为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液,故为电镀装置,电解质溶液浓度和成份均未改变;D项中,实质为电解水,加水可复原。 答案 D 迁移应用5 用两支惰性电极插入CuSO4溶液中,通 电电解,当有1×10-3 mol的OH-放电时,溶液显 浅蓝色,则下列叙述正确的是 ( ) A.阳极上析出11.2 mL O2(标准状况) B.阴极上析出32 mg Cu C.阴极上析出11.2 mL H2(标准状况) D.阳极和阴极质量都无变化 解析 用惰性电极电解CuSO4溶液时,电极反应为,阴极:2Cu2++4e- 2Cu,阳极:4OH--4e- O2↑+2H2O。当有1×10-3 mol的OH-放电时,生成标况下的O2为5.6 mL,此时转移电子为1.0×10-3 mol,则在阴极上析出Cu 32×10-3g。 B * 一、电解池 自我诊断 1.如图为以惰性电极进行电解: 基础盘点 第3讲 电解池的工作原理及应用 金属的腐蚀与防护 (1)写出A、B、C、D各电极
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