A.a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加 D.电解过程中,氯离子浓度不变
答案 C
解析 由电流方向可知,a端为电源正极,对应c为阳极,而b端为电源负极,对应d为阴极,则c电极上有Cl2析出,d电极上有Cu析出。
1.对于电解池,首先要考虑阳极材料,若为惰性电极,溶液中的阴离子被氧化,若为金属电极,则被氧化的是电极本身。
2.若溶液中的阴、阳离子有多种,要根据离子放电顺序判定什么离子先放电,什么离子后放电,并写出电极方程式。
3.注意根据电子流向和电流流向判断电极是相反的。
例2 用石墨做电极,电解1 mol/L下列物质的溶液,则溶液中的pH保持不变的是( )
A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl
答案 C
解析 用石墨做电极,电解HCl(aq)时,H+放电产生H2,使溶液中c(H+)减小,pH增大,所以A不符;用石墨做电极,电解NaOH(aq)时,实质为电解水,使溶液中c(OH-)增大,pH增大,所以B不符;用石墨做电极,电解NaCl(aq)时,生成NaOH,溶液中c(OH-)增大,pH增大,则D不符;只有电解Na2SO4(aq)时,实质为电解水,溶液仍为中性,pH不变,故选项C正确。
用惰性电极电解时,要使溶液的pH保持不变,则电解质必须是活泼金属的含氧酸盐,因为活泼金属的含氧酸盐不能水解,溶液呈中性,电解的实质为电解水,所以不影响水的电离平衡,溶液仍为中性。
例3 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
答案 B
解析 电解食盐水时发生的反应:
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
阴极:2H++2e-===H2↑
总反应:2NaCl+2H2O\s\up7(电解(电解)2NaOH+H2↑+Cl2↑
对照分析选项,A错误;阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2,滴加KI溶液后发生反应:Cl2+2I-===I2+2Cl-,溶液呈棕色,B正确;阴极附近产生大量的OH-,滴加酚酞后变红色,C错误;电解后生成NaOH,溶液呈碱性,D错误。
电解饱和食盐水氯碱工业原理是电解知识的重要核心内容,也是高考的热点,此题体现了《考试大纲》中要求的将试题所给的新信息与课内已学过的有关知识结合起来解决问题的能力。
例4 用铂电极电解CuCl2与CuSO4的混合溶液(浓度均为2 mol/L)50 mL,当阴极析出9.6 g固体时,标准状况下阳极得到的气体是( )
A.3.36 L B.2.8 L C.6.72 L D.4.48 L
答案 B
解析 阴极:Cu2+--Cu--2e-
64 g 2 mol
9.6 g 0.3 mol
阳极首先是Cl-失电子,但Cl-失电子数最多为2 mol/L×0.05 L×2×|0-(-1)|=0.2 mol,产生0.1 mol Cl2,按得失电子数相等,显然还有(0.3-0.2) mol电子是水电离的OH-失去的,由4OH-~O2~4e-知