Question

13．惰性電極分別電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)和電解總反應(yīng)，分析電解質(zhì)溶液中有關(guān)離子濃度和溶液pH的變化并根據(jù)電解總反應(yīng)，對(duì)電解質(zhì)進(jìn)行歸類總結(jié)其中的規(guī)律．

	陽極的離子 和電極反應(yīng)式	陰極的離子 和電極反應(yīng)式	電解總反應(yīng)式	溶液濃度變化	溶液pH的變化
HCl	2Cl--2e-=Cl2↑	2H++2e-=H2↑	2Cl-+2H+$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑	減小	增大
CuBr2	2Br--2e-=Br2	Cu2++2e-=Cu	2Br-+Cu2+$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Br2+Cu	減小	增大
KCl	2Cl--2e-=Cl2↑	2H++2e-=H2↑	2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-	減小	增大
CuSO4	4OH--4e-=O2↑+2H2O	Cu2++2e-=Cu	2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+	減小	增大
NaOH	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	增大
H2SO4	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	減小
KNO3	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	不變
Na2SO4	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	不變

Answer 1

分析 電解池中氧化性強(qiáng)的陽離子在陰極上放電，還原性強(qiáng)的陰離子在陽極上放電，陰陽極的電極方程式相加即得到總的電解方程式，結(jié)合電解方程式分析溶液濃度和pH的變化．

解答 解：電解HCl溶液，氯離子在陽極上失電子生成氯氣，其電極方程式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；氫離子在陰極上得電子生成氫氣，其電極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；則電解總方程為：2Cl^-+2H⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑；溶液中氯化氫的濃度逐漸減小，氫離子的濃度逐漸減小，所以溶液的pH增大；
電解CuBr₂溶液，溴離子在陽極上失電子生成單質(zhì)溴，其電極方程式為：2Br^--2e^-=Br₂；銅離子在陰極上得電子生成Cu，其電極方程式為：Cu²⁺+2e^-=Cu；則電解總方程為：2Br^-+Cu²⁺$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Br₂+Cu；溶液中溴化銅的濃度逐漸減小，溶液中氫離子濃度減小，則氫氧根離子的濃度逐漸增大，所以溶液的pH增大；
電解KCl溶液，氯離子在陽極上失電子生成氯氣，其電極方程式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；氫離子在陰極上得電子生成氫氣，其電極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；則電解總方程為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-；溶液中氯化鉀的濃度逐漸減小，氫氧根離子的濃度逐漸增大，所以溶液的pH增大；
電解CuSO₄溶液，氫氧根離子在陽極上失電子生成氧氣，其電極方程式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；銅離子在陰極上得電子生成Cu，其電極方程式為：Cu²⁺+2e^-=Cu；則電解總方程為：2Cu²⁺+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+4H⁺；溶液中硫酸銅的濃度逐漸減小，反應(yīng)生成氫離子，則氫離子的濃度逐漸增大，所以溶液的pH減��；
電解NaOH溶液，氫氧根離子在陽極上失電子生成氧氣，其電極方程式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；氫離子在陰極上得電子生成氫氣，其電極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；則電解總方程為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量不變，水的體積減小，所以氫氧化鈉的濃度逐漸增大，氫氧根離子的濃度逐漸增大，所以溶液的pH增大；
電解H₂SO₄溶液，氫氧根離子在陽極上失電子生成氧氣，其電極方程式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；氫離子在陰極上得電子生成氫氣，其電極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；則電解總方程為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；溶液中硫酸的物質(zhì)的量不變，水的體積減小，所以硫酸的濃度逐漸增大，氫離子的濃度逐漸增大，所以溶液的pH減��；
電解KNO₃溶液，氫氧根離子在陽極上失電子生成氧氣，其電極方程式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；氫離子在陰極上得電子生成氫氣，其電極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；則電解總方程為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；溶液中硝酸鉀的物質(zhì)的量不變，水的體積減小，所以硝酸鉀的濃度逐漸增大，溶液中氫離子的濃度不變，所以溶液的pH不變；
電解Na₂SO₄溶液，氫氧根離子在陽極上失電子生成氧氣，其電極方程式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；氫離子在陰極上得電子生成氫氣，其電極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑；則電解總方程為：2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O₂↑+2H₂↑；溶液中Na₂SO₄的物質(zhì)的量不變，水的體積減小，所以Na₂SO₄的濃度逐漸增大，溶液中氫離子的濃度不變，所以溶液的pH不變；
故答案為：

	陽極的離子 和電極反應(yīng)式	陰極的離子 和電極反應(yīng)式	電解總反應(yīng)式	溶液濃度變化	溶液pH的變化
HCl	2Cl--2e-=Cl2↑	2H++2e-=H2↑	2Cl-+2H+$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑	減小	增大
CuBr2	2Br--2e-=Br2	Cu2++2e-=Cu	2Br-+Cu2+$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Br2+Cu	減小	增大
KCl	2Cl--2e-=Cl2↑	2H++2e-=H2↑	2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-	減小	增大
CuSO4	4OH--4e-=O2↑+2H2O	Cu2++2e-=Cu	2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+	減小	增大
NaOH	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	增大
H2SO4	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	減小
KNO3	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	不變
Na2SO4	4OH--4e-=O2↑+2H2O	2H++2e-=H2↑	2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$O2↑+2H2↑	增大	不變

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點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解池原理的應(yīng)用，題目難度中等，明確陰陽極上離子的放電順序即可解答，注意把握常見物質(zhì)的電解方程式，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．