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电解池的工作原理
1.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液,可能发生的反应有( )
①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑
②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
③2Cl-+2H+H2↑+Cl2↑
④2H2O2H2↑+O2↑
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.②④
解析:选D。由题意知,溶液中CuSO4和NaCl的物质的量之比为1∶3,得n(Cu2+)∶n(Cl-)=1∶3。根据离子的放电顺序,阳离子:Cu2+>H+>Na+,阴离子:Cl->OH->SO,知溶液电解过程可分为三个阶段:第一阶段电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑,第二阶段电解NaCl溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,第三阶段电解水:2H2O2H2↑+O2↑,故②④正确。
2.在水中加等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO、NO、Cl-,该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量之比为( )
A.35.5∶108 B.16∶207
C.8∶1 D.108∶35.5
解析:选C。溶液中的六种离子,有四种发生反应生成沉淀,Ag++Cl-===AgCl↓、Pb2++SO===PbSO4↓,最后溶液就成了NaNO3溶液;而电解NaNO3溶液,实质上就是电解水,电解方程式为2H2O2H2↑+O2↑。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)∶m(H2)=(1 mol×32 g·mol-1)∶(2 mol×2 g·mol-1)=8∶1,即C项正确。
3.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( )
A.甲中负极反应式为2H++2e-===H2↑
B.乙中阳极反应式为Ag++e-===Ag
C.丙中H+向碳棒方向移动
D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体
解析:选C。由图可知,甲、丙是原电池,甲中Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=== Zn2+,A项错误;丙中Fe为负极,碳棒为正极,H+向碳棒方向移动,C项正确;乙、丁为电解池,乙中Ag为阳极,自身失去电子,B项错误;丁中放电顺序为I->Cl-,开始时阳极产生碘单质,阴极产生H2,D项错误。
4.如图所示,下列叙述正确的是( )
A.Y为阴极,发生还原反应
B.X为正极,发生氧化反应
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X