高中教材图解(思维导图+微试题)人教版化学选修4 4-3电解池

第四章电化学基础

第三节电解池

【思维导图】

【微试题】

1.(2012·海南高考·3)下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )

A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4 C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 【答案】C

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2.加碘食盐中含有碘酸钾(KIO 3)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I 2+6KOH=5KI+KIO 3+3H 2O ，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。下列说法正确的是（ ）

A ．a 电极是阴极

B ．a 极区的KI 最终转变为KIO 3

C ．阳极电极反应：4OH —－4e — = 2H 2O ＋O ２↑

D ．电解过程中OH —

从a 极区通过离子交换膜c 进入b 极区

【答案】B

3.下列说法不正确的是（）

A．一定温度下，电解饱和的氢氧化钠溶液，溶液的pH保持不变

B．25℃时，某溶液中由水电离出的=l×10-a mol·L-1，若a>7，则该溶液的pH为a或14-a C．在一定温度下，将pH都等于3的醋酸与盐酸等体积混合，所得溶液pH>3

D．用惰性电极电解CuSO4溶液至CuSO4完全反应，继续电解后加入Cu（OH）2可能恢复至原浓度【答案】C

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4.(2012·海南高考·16) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

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回答下列问题：

(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。

(2)闭合K 开关后，a 、b 电极上均有气体产生．其中b 电极上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；

(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为

（法拉第常数F =9.65×l04C · mol -1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。

【答案】(1)2O 2 + 4H 2O + 8e - 错误！未找到引用源。 8OH - CH 4 -8e - + 10OH - 错误！未找到引用源。 CO 32- + 7H 2O

(2)H 2 2NaCl+2H 2O 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑ (3) -11L

22.4L mol ⋅×8×9.65×l04C · mol -1= 3.45×104C 4L

【解析】(1)在碱性溶液中，甲烷燃料电池的总反应式为：CH 4 + 2O 2 + 2OH - 错误！未找到引用源。 CO 32- + 3H 2O ，正极是：2O 2 + 4H 2O + 8e - 错误！未找到引用源。

8OH -，负极是：CH 4 -8e - + 10OH - 错误！未找到引用源。 CO 32- + 7H 2O 。

(2) b 电极与通入甲烷的电极相连，作阴极，是H +放电，生成H 2；电解氯化钠溶液的总反应方程式为：2NaCl+2H 2O 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑。

(3)根据得失电子守恒，可得：1 mol CH 4 ～8 mol e - ～4 mol Cl 2，故若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，生成4L Cl 2；电解池通过的电量为

-11L

22.4L mol ⋅×8×9.65×l04C · mol -1=3.45×104C(题中虽然有两个燃料电池，但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算)。

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