Question

下列四種裝置中，①盛200mL 0.005mol?L^-1硫酸銅溶液　②盛200mL 0.01mol?L^-1硫酸　③盛200mL氯化鋅溶液�、苁�200mL氯化鉀溶液．

（1）上述四種裝置中，為電解池的是

 

（用編號(hào)回答），裝置①中兩電極的電極反應(yīng)式分別是

 

（注明電極名稱(chēng)）；
（2）用離子方程式回答：通電時(shí)裝置④中的總反應(yīng)是

 

，溶液中可能發(fā)生的副反應(yīng)是

 

；
（3）工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線上均通過(guò)0.002mol電子，則上述四種裝置中溶液pH最大的是

 

（用編號(hào)回答，溶液體積變化忽略不計(jì)）；
（4）若將裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接，則Fe極上發(fā)生的反應(yīng)是

 

，C極上發(fā)生的反應(yīng)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：

分析：（1）有外加直流電源的為電解池；與電源正極相連的電極為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源負(fù)極相連的電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）④是電解氯化鉀溶液，兩極上分別生成氫氣和氯氣，生成的氯氣和與氫氧化鉀反應(yīng)；
（3）①電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上水電離出來(lái)的氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度增大，酸性增強(qiáng)，pH減��；
②中鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的PH增大，溶液始終顯酸性；
③中陽(yáng)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上鋅離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度不變，pH不變；
④中陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的PH增大，溶液顯堿性；
（4）在中性溶液中，F(xiàn)e會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕．

解答： 解：（1）有外接電源的屬于電解池，沒(méi)有外接電源的屬于原電池，所以屬于電解池的是①③④，
裝置①中是用惰性電極電解硫酸銅溶液，陽(yáng)極上氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，陰極上銅離子放電，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：①③④；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑、Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）④中陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，總反應(yīng)化學(xué)方程式為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，氯氣能夠與堿反應(yīng)，可能放出的副反應(yīng)為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：2Cl^-+2H₂O

電解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上水電離出來(lái)的氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度增大，酸性增強(qiáng)，pH減��；
②中鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的PH增大，溶液始終顯酸性；
③中陽(yáng)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上鋅離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度不變，pH不變；
④中陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度減小，溶液的PH增大，溶液顯堿性，
所以則上述四種裝置中溶液pH最大的是④，
故選④；
（4）在氯化鉀溶液中，F(xiàn)e會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：2Fe-4e^-═2Fe²⁺，C為正極，電極反應(yīng)式為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：2Fe-4e^-═2Fe²⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重學(xué)生的分析能力的考查，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難度不大．