一、选择题
1. D 解析:原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
2. B 解析:原电池的正极和电解池的阴极均发生还原反应;原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应。
3. B 解析:由精炼铜原理知提取铜应该用纯铜作阴极,A错误,B正确;若阳极为惰性电极,则阳极氯离子失电子生成Cl2,应该用氢氧化钠吸收,C、D错误。
4. D 解析:A项,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O,溶液中有H2SO4生成,溶液pH减小,A错误;B项阳极反应式为Cu-2e-=Cu2+,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此阳极质量减小,阴极质量增加,B错误;C项,阳极反应式为Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此阳极质量减小,阴极质量增加;D项,阳极反应式为Fe-2e-=Fe2+,阴极反应式为Cu2++2e-=Cu,因此阴极质量增加。
5. D 解析:溶液中发生电离:Na2SO4=2Na++SO42-,H2OH++OH-,通电时SO42-和OH-移向b电极,Na+和H+移向a电极,在b电极上发生:4OH--4e-=2H2O+O2↑,在a电极上发生:4H++4e-=2H2↑,所以产生气体的体积:a电极的大于b电极的;两种气体均为无色无味的气体;由于a电极上H+放电,所以a电极附近c(OH-)>c(H+),滴加石蕊试液a电极附近呈蓝色,同理,b电极附近呈红色。
6. A 解析:由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的H+反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C项错误;阳极反应为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,当有0.1 mol 电子转移时,有0.05 mol Cu2O生成,D项错误。
二、填空题
7.(1)A BC
(2)负 还原
(3)阴 还原 Cu2++2e-=Cu
(4)阳 氧化 Cu-2e-=Cu2+ 不变
解析:判断装置是原电池还是电解池,关键是看它有没有外接直流电源,有则为电解池,无则为原电池。由此可知A为原电池,B和C为电解池,且C较为特殊,实际为电镀铜的装置。
A中Zn作负极失去电子被氧化,发生反应为Zn-2e-=Zn2+;Cu为正极,电解液中阳离子在正极上得电子被还原,发生反应为Cu2++2e-=Cu。A池中总反应为上述这两个半反应的和,即Cu2++Zn=Cu+Zn2+。
装置B溶液中的H+和Cu2+均移向阴极,但因盐溶液中阳离子得电子能力Cu2+>H+,因而发生还原反应Cu2++2e-=Cu。同时溶液中失电子能力较强的Cl-在阳极Pt表面被氧化,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑。总反应的化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑。
装置C中阳极为活性电极,当阳极不是惰性电极时,电极本身会被强迫失电子而发生氧化反应Cu-2e-=Cu2+,生成离子进入溶液,此时溶液中阴离子不能失电子。而阴极上发生还原反应Cu2++2e-=Cu,两极反应速率相等,溶液中其他离子不发生反应,故溶液浓度保持不变。
8.(1)正 氧化 (2)阳 氧气 阴 氢气