Question

15．我國“十二五”規(guī)劃綱要倡導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新，溫家寶強(qiáng)調(diào)稀土要可持續(xù)發(fā)展．有人發(fā)明：用一種硫酸稀土溶液離子膜可電解氧化鈰（Ce₂O₃）成為Ce⁴⁺的溶液．使用離子交換膜將電解槽分隔為陽極室和陰極室．陽極材料是陽極液是酸性的硫酸稀土溶液．陰極液是硫酸或鈉、鎂、銅、鎳、錳、鋅等的硫酸鹽溶液，或上述鹽與硫酸的混和溶液．以附有Ce₂O₃的材料作陽極通直流電電解時(shí)，在陽極室得到含Ce⁴⁺溶液．下列有關(guān)敘述不正確的是（　　）

• A． 陽極反應(yīng)式為：Ce₂O₃-2e^-+6H⁺═2Ce⁴⁺+3H₂O
• B． 電解時(shí)溶液中的陽離子向陽極移動(dòng)
• C． 如果陰極液是稀硫酸，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑
• D． 如果陰極液是鈉、鎂、銅、鎳、錳、鋅等的硫酸鹽溶液，則在陰極室可得到銅、鎳、鋅、錳等金屬合金粉末

Answer 1

分析 A、Ce₂O₃的材料作陽極通直流電電解時(shí)，在陽極室得到含Ce⁴⁺溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；
B、電解池中陽離子向陰極移動(dòng)；
C、陰極發(fā)生還原反應(yīng)；
D、陰極是氧化性強(qiáng)的金屬離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：A、Ce₂O₃的材料作陽極通直流電電解時(shí)，在陽極室得到含Ce⁴⁺溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Ce₂O₃-2e^-+6H⁺═2Ce⁴⁺+3H₂O，故A正確；
B、電解池中陽離子向陰極移動(dòng)，而不是向陽極移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、陰極發(fā)生還原反應(yīng)，則是溶液中的氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-═H₂↑，故C正確；
D、陰極是氧化性強(qiáng)的金屬離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在陰極液是鈉、鎂、銅、鎳、錳、鋅等的硫酸鹽溶液時(shí)首先是氧化性強(qiáng)的銅離子放電，然后是鎳離子、鋅離子、錳離子放電，所以陰極室可得到銅、鎳、鋅、錳等金屬合金粉末，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查了電解原理，根據(jù)Ce元素化合價(jià)變化確定陰陽極、正負(fù)極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，注意陽離子還進(jìn)入陰極室，很多同學(xué)往往只考慮析出的氣體而導(dǎo)致錯(cuò)誤，為易錯(cuò)點(diǎn)．