c、d、e、f分别为阴极、阳极、阴极、阳极、阴极、阳极,M、N分别为负极、正极;乙烧杯中为AgNO3溶液,阳极发生4OH--4e-===O2↑+2H2O,电池反应为4Ag++2H2O通电,4Ag+O2↑+4H+,电解过程中pH减小;由pH变化可知A、C分别为NaCl、Na2SO4;生成n(Ag)=0.1 mol,所以转移0.1 mol电子,依据f电极电极反应4OH--4e-===O2↑+2H2O,可知生成0.025 mol O2,依据甲池中的电池反应2Cl-+2H2O通电,Cl2↑+H2↑+2OH-,可知生成n(OH-)=0.1 mol,c(OH-)=0.01 mol·L-1,c(H+)=1×10-12mol·L-1,pH=-lgc(H+)=12。 【例3-2】 A 解析:一开始银作阳极失电子形成Ag+,质量减少;铂作阴极,Ag+在阴极得电子生成银单质,所以铂电极质量增加;反接后银作阴极,质量增加,铂上的银失电子,质量减少,当银反应完后,由于铂是惰性电极,所以OH-失电子产生氧气,再从电流和时间关系可得出①③正确。 演练巩固提升 1.A 解析:A选项,根据电解NaCl溶液的阴极反应:2H++2e-===H2↑,产生标准状况下22.4 L H2,转移2NA个电子,错误。 2.B 解析:图a中,烧杯底端的海水中含氧量比较少,故越靠近底端,铁棒发生吸氧腐蚀的速率应该减小,A项错误;图b中,当开关置于N时,左边的锌与合金形成了原电池,并且合金作正极,合金的腐蚀速率减小,B项正确;图c中,接通开关后,形成原电池,生成氢气的速率增大,但是氢气是在Pt电极上放出的,C项错误;图d中,在放电时应该是MnO2发生还原反应,D项错误。 3.D 解析:由题意知,断开K2,闭合K1时,两极均有气泡产生,则说明铜电极没有参与反应,则铜电极一定作阴极,石墨电极作阳极,所以总反应的离子方程式应为2Cl-+2H2O通电,Cl2↑+H2↑+2OH-,铜电极附近溶液变红,故A、B项均错误;断开K1,闭合K2时,氯气在石墨电极上得到电子生成Cl-,氢气在铜电极上失去电子生成氢离子,所以此时石墨电极作正极,铜电极作负极,故C错误,D项正确。 4.D 解析:因放电顺序H+>K+,故阴极电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-;由于阳极的电极材料是惰性电极,故该电解池的阳极电极反应为:2H2O-4e-===O2↑+4H+,由于反应生成了H+,增大了H+的浓度,故平衡2CrO+2H++H2O正向移动,溶液颜色由黄色变为橙色,故A、B项正确;将上述电极反应合并可知C项正确;由总反应方程式4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑和电解装置可知,电解过程中阳极室的K+通过阳离子交换膜进入阴极室,从而生成KOH。现设K2CrO4的起始物质的量为1 mol,转化的K2CrO4的物质的量为x,根据电解方程式可知生成的KOH的物质的量为x,阳极室剩余K+物质的量为2 mol-x,阳极室中Cr的物质的量为1 mol,由题意得:=d,解得x=(2-d) mol,故铬酸钾的转化率为2-d,D项不正确。 5.答案:(1)bd  (2)①HSO-2e-+H2O===SO+3H+ ②H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO电离生成SO,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生 (3)①B ②2Cl--2e-===Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl ③不变 7.2 解析:(1)在电解过程中,不可能存在能量的完全转化,部分电能还可能转化为热能等,a项错误;阳离子向阴极移动,c选项错误。 (2)阳极发生氧化反应,所以HSO在阳极失去电子生成SO和H+。 (3)根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律和本题图中的电极产物H2和Cl2可以判断出A为电源的正极,B为电源的负极,故阳极室中发生的反应依次为:2Cl--2e-===Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl; ③阴极反应为:6H2O+6e-===6OH-+3H2↑(或6H++6e-===3H2↑) 阳极反应为:6Cl--6e-===3Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl 根据上述反应可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;由上述电极反应可以看出,转移6 mol e-时,阴极产生3 mol H2,阳极产生1 mol N2和1 mol CO2,故电解收集到的13.44 L气体中V(N2)=V(CO2)==2.688 L,即n(N2)=n(CO2)=0.12 mol。 根据方程式CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol,其质量为:m[CO(NH2)2]=0.12 mol×60 g·mol-1=7.2 g。

【点此下载】