Question

下列四种装置中，①盛200mL 0.005mol?L^-1硫酸铜溶液　②盛200mL 0.01mol?L^-1硫酸　③盛200mL氯化锌溶液　④盛200mL氯化钾溶液．

（1）上述四种装置中，为电解池的是

 

（用编号回答），装置①中两电极的电极反应式分别是

 

（注明电极名称）；
（2）用离子方程式回答：通电时装置④中的总反应是

 

，溶液中可能发生的副反应是

 

；
（3）工作一段时间后，测得导线上均通过0.002mol电子，则上述四种装置中溶液pH最大的是

 

（用编号回答，溶液体积变化忽略不计）；
（4）若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，则Fe极上发生的反应是

 

，C极上发生的反应是

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）有外加直流电源的为电解池；与电源正极相连的电极为阳极发生氧化反应，与电源负极相连的电极为阴极，发生还原反应；
（2）④是电解氯化钾溶液，两极上分别生成氢气和氯气，生成的氯气和与氢氧化钾反应；
（3）①电解硫酸铜溶液时，阳极上水电离出来的氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，导致溶液中氢离子浓度增大，酸性增强，pH减小；
②中锌失电子发生氧化反应，氢离子得电子发生还原反应，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的PH增大，溶液始终显酸性；
③中阳极上锌失电子发生氧化反应，阴极上锌离子放电，导致溶液中氢离子浓度不变，pH不变；
④中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的PH增大，溶液显碱性；
（4）在中性溶液中，Fe会发生吸氧腐蚀．

解答： 解：（1）有外接电源的属于电解池，没有外接电源的属于原电池，所以属于电解池的是①③④，
装置①中是用惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极上氢氧根离子放电，电极反应式为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极上铜离子放电，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案为：①③④；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑、Cu²⁺+2e^-=Cu；
（2）④中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，总反应化学方程式为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-，氯气能够与碱反应，可能放出的副反应为：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①电解硫酸铜溶液时，阳极上水电离出来的氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，导致溶液中氢离子浓度增大，酸性增强，pH减小；
②中锌失电子发生氧化反应，氢离子得电子发生还原反应，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的PH增大，溶液始终显酸性；
③中阳极上锌失电子发生氧化反应，阴极上锌离子放电，导致溶液中氢离子浓度不变，pH不变；
④中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，导致溶液中氢离子浓度减小，溶液的PH增大，溶液显碱性，
所以则上述四种装置中溶液pH最大的是④，
故选④；
（4）在氯化钾溶液中，Fe会发生吸氧腐蚀，Fe为负极，电极反应式为：2Fe-4e^-═2Fe²⁺，C为正极，电极反应式为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案为：2Fe-4e^-═2Fe²⁺；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，侧重学生的分析能力的考查，明确离子放电顺序是解本题关键，难度不大．