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1、电解规律【巩固练习】一、选择题1用石墨作电极，电解1 molL1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（ ）。AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl2根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu+2H2OCu(OH)2+H2的反应，但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是（）。A BC D3以Pt作电极，用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL0.3molL1NaCl溶液和300mL0.1molL1的AgNO3溶液，过一段时间后取出电极，将两杯溶液混合，则对混合溶液的pH判断正确的是（）。A小于7 B大于7C等于7 D大
2、于或等于74某铝冶炼厂以碳棒为电极，电解熔融状态的Al2O3，当生成54kg铝时，阳极消耗24kg碳，则阳极生成的CO和CO2混合气中，CO与CO2两种气体的分子个数之比为（）。A 12 B 21C 13 D 115CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：2Cu2+4I2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前的电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈现蓝色，对这个现象的正确解释是（）。阴极电极反应2H+2eH2使c(OH)c(H+)阳极2Cu+4I4e2CuI+I2，I2遇淀粉变蓝阳极Cu2eCu2+，Cu2+显蓝色电极2I
3、2eI2，I2遇淀粉变蓝A BC D6通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）n(硝酸亚汞)21，则下列表述正确的是（）。A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag)n(Hg)21B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C硝酸亚汞的化学式为HgNO3D硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)27某学生为完成2HCl+2Ag2AgCl+H2，设计如图所示的四个实验，你认为可行的实验是（ ）。 8用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L（标准状况）氧气，从而可知M的相对
4、原子质量是（ ）。 A B C D9在水中加等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42、NO3、Cl，该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量之比为（ ）。 A35.5108 B16207 C81 D10835.510电解100 mL含c (H+)=0.30 molL1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）。 A0.10 molL1 Ag+ B0.02 molL1 Zn2+ C0.20 molL1 Cu2+ D0.20 molL1 Pb2+11用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态
5、，应向溶液中加入适量的（ ）ACuSO4 BH2OCCuO DCuSO45H2O12将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时，溶液中H+浓度约为（ ）A410-3mol/L B210-3mol/L C110-3mol/L D110-7mol/L13当用两铂电极电解100 g 10CuSO4溶液一段时间后，在阳极析出0.16g物质时，CuSO4溶液的质量分数为（ ）A8.41 B8.36 C8.73 D9.62二、非选择题1采用惰性电极，从NO3、SO42、Cl、Cu2+、Ba2+
6、、Ag+、H+中选出适当的离子组成电解质并电解。 （1）若两极分别放出H2和O2，电解质可能为_。 （2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质可能为_。 （3）若两极均放出气体，且体积之比为11，电解质可能为_ （4）若既无O2又无H2放出，电解质可能为_。2某研究性学习小组的学生在一次活动中，设计如下方案来测定铜的相对原子质量： 指导老师认为此方案可行，提供了一瓶含有一定量H2SO4、Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液及其他相关药品、器材。 已知Cu2+、Fe2+、Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表：氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物完全沉淀时的pHCu2+Fe2+Fe3+4.77.
7、01.96.79.03.2 （1）同学们首先讨论不纯的CuSO4是否需要提纯。假如你是学习小组的学生，请阐明你的看法。结合你的意见，只需选择（a）、（b）中一题作答 （a）需要提纯，加入_（填写试剂化学式），反应后经过滤即可提纯CuSO4溶液。 （b）不必提纯，理由是_。 （2）用铜和石墨两个电极电解CuSO4溶液时，铜电极应接电源的_极。石墨电极上的电极反应式是_。电解总反应式是_。 （3）该实验测得的铜的相对原子质量是_。（用含m、V的代数式表示）3有一种化学式为R(NO3)xnH2O的硝酸盐晶体。现取此晶体6.05 g溶于水配成500 mL溶液，用石墨棒作电极对此溶液进行电解，当通过电流
8、强度为5A的电流16.05 min时，溶液中的金属离子已全部放电，且其中一极增重1.60 g（已知此晶体的摩尔质量为242 gmol1），试求： （1）x和n的值； （2）R的相对原子质量； （3）若反应前后溶液体积保持不变，求反应后溶液的pH。【答案与解析】一、选择题1C 【解析】题给条件溶液的pH保持不变可分解成两个条件：（1）电解质溶液应为非酸碱性溶液；（2）参加电极反应的阴阳离子分别只有H+和OH。据此分析选项，由（1）排除A、B，由（2）又可排除D。2D【解析】由所给方程式及氧化还原反应知识知，阳极放电物质为Cu单质，因此阳极电极材料必为Cu单质，阴极处H2O电离出的H+因放电生成H
9、2而被消耗，同时产生大量OH，OH与Cu2+结合生成Cu(OH)2。综合以上两点，只有选项、符合要求。3D【解析】NaCl为0.06mol，AgNO3为0.03mol，串联电路中电子通过电量总是相同的，当通过的电子小于0.03mol时，根据电子守恒，NaCl溶液中产生的NaOH和AgNO3溶液中产生HNO3的物质的量相等，将两杯溶液混合，NaOH和HNO3恰好中和，剩余NaCl和剩余AgNO3反应，即成NaNO3和NaCl溶液，pH7。当电路中通过的电子大于0.03mol时，电解NaCl溶液产生的NaOH多于电解AgNO3溶液产生的HNO3则混合后，混合溶液pH7。4D【解析】5A【解析】电解
10、池的阴极材料为石墨，阳极为Cu，电解溶液为KI，因此电解时，阳极为电极材料Cu自身放电生成Cu2+进入阳极区，而由题给信息知，Cu2+能氧化I生成I2，故阳极处的淀粉遇I2变蓝；阴极为H2O电离出的H+放电，H+放电的同时，产生大量OH，使得阴极区碱性，故酚酞变红。因此能正确解释电解过程中的现象的为。6D【解析】通以相等的电量，即是通过相同的电子数，银和亚汞都是+1价，因此得到的单质银和汞的物质的量也应相等；又因电解的n(硝酸银)n(硝酸亚汞)21，硝酸银的化学式为AgNO3，故硝酸亚汞的化学式不可能为HgNO3，只能为Hg2(NO3)2。7D 【解析】该反应不能自发进行，必须电解，且阳极为A
11、g。8C 【解析】由电极反应，阴极：Mn+xeM，阳极：4OH4e2H2O+O2，利用阴、阳两极转移的电子的数目相同，即，由此式得，所以。9C 【解析】溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀，Ag+ClAgCl、Pb2+SO42PbSO4，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶液，实质就是电解水，电解方程式为：2H2OH2+O2。氧化产物和还原产物的质量之比为m (O2)m (H2)=(1 mol32gmol1)(2 mol2 gmol1)=81，即C项正确。10C 【解析】根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04 mol的电子时，能析出金属的只有选项A和C，根据Ag+eAg和
12、Cu2+2eCu可知，析出的金属分别为0.04 mol的Ag和0.02 mol的Cu，其质量分别为4.32 g和1.28 g。但溶液中n (Ag+)=0.10 molL0.1 L=0.01 mol0.04 mol，所以析出Ag的质量为1.08 g。11C【解析】用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，根据缺什么补什么的，选项C正确。【总结升华】做题的思路：明确溶液中存在哪些离子；阴阳两极附近有哪些离子；根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物。根据原溶液的酸、碱性和电极产物可对电解后溶液的pH的变化作出正确的判断。若电极产物只有H2而无O2，则pH变大
13、；若电极产物只有O2而无H2，则pH变小；若电极产物既有O2又有H2，原溶液呈酸性，则pH变小，原溶液呈碱性则pH变大，原溶液呈中性，则pH不变。12A 【解析】2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4根据方程式计算。13A二、非选择题1（1）Ba(NO3)2、HNO3、H2SO4 （2）CuSO4、Cu(NO3)2、AgNO3 （3）HCl （4）CuCl2 【解析】（1）电解实质是电解水； （2）阴极：Cu2+2eCu，Ag+eAg；阳极：4OH4e2H2O+O2； （3）2HClH2+Cl2，产物体积之比为11； （4）CuCl2Cu+Cl2。2（1）CuO或Cu(OH)2或CuCO3 （2）负 4OH4eO2+2H2O 2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4 （3） 【解析】（1）如果不提纯，溶液中存在的Fe3+先放电，使实验产生误差。除杂方法是加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3，促
