精英家教網(wǎng)用鉛蓄電池電解CuSO4溶液(如圖).已知鉛蓄電池的總反應(yīng)為:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4( aq)?2PbSO4(s)+2H2O(1)
若電極材料均為石墨,電解一段時(shí)間后測得b極附近溶液PH減小,下列說法正確的是( 。
分析:A、若電極材料均為石墨,電解一段時(shí)間后測得b極附近溶液pH減小,判斷電解池中是陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,溶液中氫離子濃度增大;
B、依據(jù)題干信息判斷a為陰極,b為陽極,結(jié)合電解精煉銅冶煉分析;
C、依據(jù)鉛蓄電池反應(yīng)和原電池原理分析,電池負(fù)極是鉛失電子,在硫酸電解質(zhì)溶液中生成硫酸鉛;
D、依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算生成氣體體積.
解答:解:A、若電極材料均為石墨,電解一段時(shí)間后測得b極附近溶液PH減小,判斷電解池中是陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,溶液中氫離子濃度增大,溶液pH減小,b為陽極,故A錯(cuò)誤;
B、依據(jù)題干信息判斷a為陰極,b為陽極,結(jié)合電解精煉銅冶煉分析,粗銅應(yīng)做陽極,精銅做陰極,故B錯(cuò)誤;
C、依據(jù)鉛蓄電池反應(yīng)和原電池原理分析,電池負(fù)極是鉛失電子,在硫酸電解質(zhì)溶液中生成硫酸鉛,電極反應(yīng)Pb+SO42-+2e-=PbSO4,故C錯(cuò)誤;
D、依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算生成氣體體積,電解池中陽極電極反應(yīng)4OH--4e-=2H2O+O2↑,陰極電極反應(yīng)Cu2++2e-=Cu;依據(jù)O2~2Cu,當(dāng)析出6.4gCu時(shí)物質(zhì)的量為0.1mol,池中產(chǎn)生氣體氧氣的物質(zhì)的量為0.05mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況體積為1.12L,故D正確;
故選D.
點(diǎn)評:本題考查原電池和電解池知識,為電化學(xué)高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意把握原電池的總反應(yīng),為解答該題的關(guān)鍵,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

用鉛蓄電池電解苦鹵水(含C1-、Br-、Na+、Mg2+)的裝置如圖所示 (a、b為石墨電極).下列說法中正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

如圖是以鉛蓄電池為電源,模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C、D均為石墨電極).
電解一段時(shí)間后,若在電解池中C極一側(cè)出來的氣體無色無味,D極一側(cè)出來的氣體呈黃綠色有刺激性氣味.請回答以下問題:
(1)已知鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng):Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O,則
A極為
負(fù)
負(fù)
極,發(fā)生
氧化
氧化
反應(yīng),電極反應(yīng)為
Pb+SO42--2e-=PbSO4
Pb+SO42--2e-=PbSO4

B極為
極,發(fā)生
還原
還原
反應(yīng),電極反應(yīng)為
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

(2)請寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
 電解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2

C極為
極,發(fā)生
還原
還原
反應(yīng),電極反應(yīng)為
2H2O+2e-=H2 +2OH-
2H2O+2e-=H2 +2OH-

D極為
極,發(fā)生
氧化
氧化
反應(yīng),電極反應(yīng)為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

(3)用鉛蓄電池電解1L飽和食鹽水(食鹽水足量、密度為1.150g/cm3)時(shí),若電路上有0.2mol電子的電量通過,則
①鉛蓄電池消耗H2SO4
2
2
 mol.
②電解池中收集到
2.24
2.24
 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣(假設(shè)氯氣全部排出).
③所得NaOH溶液中的物質(zhì)的量濃度=
0.2mol/L
0.2mol/L
.剩余NaCl的密度為
1.138g/cm3
1.138g/cm3
(假設(shè)體積不變).
(4)氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的電解飽和食鹽水池中所用的高分子隔膜叫做
陽離子
陽離子
膜,所起的主要作用有
讓陽離子鈉離子穿過達(dá)到,阻止氯離子和氫氧根離子穿過
讓陽離子鈉離子穿過達(dá)到,阻止氯離子和氫氧根離子穿過

防止氯氣和氫氣接觸而發(fā)生反應(yīng)
防止氯氣和氫氣接觸而發(fā)生反應(yīng)

防止氯氣和氫氧化鈉接觸發(fā)生反應(yīng)
防止氯氣和氫氧化鈉接觸發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

鉛蓄電池的電極材料是Pb和PbO2,電解液是硫酸溶液.現(xiàn)用鉛蓄電池電解飽和硫酸鈉溶液一段時(shí)間,假設(shè)電解時(shí)溫度不變且用惰性電極,下列說法不正確的是(  )

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)用鉛蓄電池電解苦鹵水 (含C1-、Br-、Na+、Mg2+)的裝置如圖所示 (a、b為石墨電極).下列說法中正確的是( 。

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