《高中化学课时讲练通配套课件 4.3电解池 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学课时讲练通配套课件 4.3电解池 新人教版选修4（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.1.请分析比较电离与电解请分析比较电离与电解2.2.在在CuClCuCl2 2溶液中存在哪些离子？在电解溶液中存在哪些离子？在电解CuClCuCl2 2溶液时，溶液时，为何发生氧化还原反应的是为何发生氧化还原反应的是CuCu2+2+、ClCl- -？提示：提示：在在CuClCuCl2 2溶液中存在溶液中存在CuCu2+2+、ClCl- -、H H+ +、OHOH- -四种离子；四种离子；其中其中CuCu2+2+、H H+ +在电场的作用下定向移向阴极，在电场的作用下定向移向阴极，ClCl- -、OHOH- -在在电场的作用下定向移向阳极，但电场的作用下定向移向阳极，但CuCu2+2+得电子
2、的能力比得电子的能力比H H+ +强，强，ClCl- -失电子的能力比失电子的能力比OHOH- -强，故在电解强，故在电解CuClCuCl2 2溶液时，溶液时，发生氧化还原反应的是发生氧化还原反应的是CuCu2+2+、ClCl- -。3.3.用惰性电极进行电解的规律用惰性电极进行电解的规律【典例【典例1 1】（】（20102010全国全国卷卷）如图是一个用铂丝）如图是一个用铂丝作电极，电解稀的作电极，电解稀的MgSOMgSO4 4的电解池，电解液中加有的电解池，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的呈红色。（指示剂的pHpH变变色范围：色范围：6.86.88
3、.08.0，酸性，酸性- -红色，碱性红色，碱性- -黄色）黄色）回答下列问题：回答下列问题： （1 1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是（填编号）述正确的是（填编号）_；AA管溶液由红变黄；管溶液由红变黄；BB管溶液由红变黄；管溶液由红变黄；AA管溶液管溶液不变色；不变色；BB管溶液不变色管溶液不变色(2)(2)写出写出A A管中发生反应的反应式：管中发生反应的反应式：_。(3)(3)写出写出B B管中发生反应的反应式：管中发生反应的反应式：_。(4)(4)检验检验a a管中气体的方法是管中气体的方法是_。(5)(5)检验检验b
4、 b管中气体的方法是管中气体的方法是_。(6)(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是观察到的现象是_。【思路点拨【思路点拨】（1 1）根据阴、阳离子的放电顺序，判断）根据阴、阳离子的放电顺序，判断A A、B B两极分别为两极分别为H H+ +和和OHOH- -放电，进一步确定溶液的酸碱放电，进一步确定溶液的酸碱性。性。（2 2）掌握气体的检验方法。）掌握气体的检验方法。【自主解答【自主解答】由装置图可知由装置图可知A A为电解池的阴极，电极为电解池的阴极，电极反应为反应为:4H:4H+ +4e+4e- - = 2H = 2H
5、2 2；B B为电解池的阳极，电极为电解池的阳极，电极反应为：反应为：4OH4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 2。根据放电情况可。根据放电情况可知知A A极由于极由于H H+ +放电附近显碱性，指示剂应显黄色，同时放电附近显碱性，指示剂应显黄色，同时还会发生反应还会发生反应:Mg:Mg2+2+2OH+2OH- - = Mg(OH) = Mg(OH)2 2；B B极由于极由于OHOH- -放电附近显酸性，指示剂仍显本身的颜色红色。放电附近显酸性，指示剂仍显本身的颜色红色。在检验在检验H H2 2时利用其可燃性，检验时利用其可燃性，检验O O2 2时用能否使带火
6、星时用能否使带火星的木条复燃进行检验。的木条复燃进行检验。由于该电解池实质是电解水，由于该电解池实质是电解水，所以将电解液倒入烧杯后，整个溶液呈中性，故指示所以将电解液倒入烧杯后，整个溶液呈中性，故指示剂变红，剂变红，Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀会消失（或大部分溶解）。沉淀会消失（或大部分溶解）。答案：答案：(1)(1)(2)2H(2)2H+ +2e+2e- - = H = H2 2，MgMg2+2+2OH+2OH- - = Mg(OH) = Mg(OH)2 2(3)4OH(3)4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 2(4)(4)用拇指按住管口，取出试管，
7、靠近火焰，放开拇指，用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带火星用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带火星的木条伸入试管内会复燃的木条伸入试管内会复燃(6)(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）1.1.设计一套电解饱和食盐水的装置？电极表面有什么设计一套电解饱和食盐水的装置？电极表面有什么现象？若在饱和食盐水中事先滴加无色酚酞试剂，两现象？若在饱和食盐水中事先滴加无色酚酞试剂，两极附近溶液会如何变化？如何判断两极气体产物？写极附近溶液会如何
8、变化？如何判断两极气体产物？写出两电极反应式。出两电极反应式。提示：提示：（1 1）装置）装置（2 2）现象：两极表面均有气泡产生，阴极产生无色气体，）现象：两极表面均有气泡产生，阴极产生无色气体，且该电极附近溶液显红色，阳极产生黄绿色气体。且该电极附近溶液显红色，阳极产生黄绿色气体。（3 3）H H2 2检验：气体验纯后点燃，若产生淡蓝色火焰，证检验：气体验纯后点燃，若产生淡蓝色火焰，证明为氢气。明为氢气。ClCl2 2检验：把湿润的检验：把湿润的KIKI淀粉试纸伸入试管口，若试纸变蓝，淀粉试纸伸入试管口，若试纸变蓝，证明为氯气。证明为氯气。（4 4）阳极反应：）阳极反应：2Cl2Cl- -
9、2e-2e- - = Cl = Cl2 2阴极反应：阴极反应：2H2H+ +2e+2e- - = H = H2 22.2.粗铜中所含的杂质（如：粗铜中所含的杂质（如：ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、AuAu等）等）是如何除去的呢？是如何除去的呢？提示：提示：比铜活泼的金属杂质，在铜溶解的同时也会失比铜活泼的金属杂质，在铜溶解的同时也会失去电子形成金属阳离子而被溶解掉。如：去电子形成金属阳离子而被溶解掉。如：Zn-2eZn-2e- - = Zn = Zn2+2+；Ni-2eNi-2e- - = Ni = Ni2+2+；由于这些离子；由于这些离子比比CuCu2+2+难以还原，故它们不能在阴
10、极上得电子析出而存难以还原，故它们不能在阴极上得电子析出而存留在溶液中。比铜不活泼的金属杂质，在铜失电子溶留在溶液中。比铜不活泼的金属杂质，在铜失电子溶解时解时, ,不能失电子而溶解，故它们以单质形式沉积于电不能失电子而溶解，故它们以单质形式沉积于电解槽底部，形成阳极泥。解槽底部，形成阳极泥。3.3.请分析比较原电池、电解池与电镀池请分析比较原电池、电解池与电镀池【典例【典例2 2】（】（20092009全国卷全国卷）如图所示装置中，甲、）如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%100 g 5.00%的的NaOHNaOH溶液、溶液、足量的足
11、量的CuSOCuSO4 4溶液和溶液和100 g 10.00%100 g 10.00%的的K K2 2SOSO4 4溶液，电极均溶液，电极均为石墨电极。为石墨电极。（1 1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K K2 2SOSO4 4浓度浓度为为10.47%10.47%，乙中，乙中c c电极质量增加。据此回答问题：电极质量增加。据此回答问题：电源的电源的N N端为端为_极；极；电极电极b b上发生的电极反应为上发生的电极反应为_；列式计算电极列式计算电极b b上生成的气体在标准状况下的体积为上生成的气体在标准状况下的体积为_；电极电极c c的质量变化是的质量
12、变化是_ g_ g；电解前后各溶液的电解前后各溶液的pHpH是否发生变化：是否发生变化：甲溶液：甲溶液：_；乙溶液：；乙溶液：_；丙溶液：；丙溶液：_。（2 2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？进行，为什么？【思路点拨【思路点拨】（1 1）根据）根据c c极现象确定各电极名称。极现象确定各电极名称。（2 2）根据电解质溶液确定各电极反应。）根据电解质溶液确定各电极反应。（3 3）根据电子守恒进行计算，并分析溶液中离子的变）根据电子守恒进行计算，并分析溶液中离子的变化和化和pHpH的变化。的变化。【自主解答】【自主解答】（1 1
13、）乙中乙中c c电极质量增加，则电极质量增加，则c c处发生处发生的反应为：的反应为：CuCu2+2+2e+2e- - = Cu = Cu，即，即c c处为阴极，由此可处为阴极，由此可推出推出b b为阳极，为阳极，a a为阴极，为阴极，M M为负极，为负极，N N为正极。丙中为为正极。丙中为K K2 2SOSO4 4溶液，相当于电解水，设电解的水的质量为溶液，相当于电解水，设电解的水的质量为x x。由电解前后溶质质量相等，有由电解前后溶质质量相等，有100 g100 g10.00%=10.00%=（100 g100 g-x-x）10.47%10.47%，得，得x=4.5 gx=4.5 g，故为
14、，故为0.25 mol0.25 mol。由方程式。由方程式2H2H2 2O 2HO 2H2 2+O+O2 2可知，电解可知，电解2 mol H2 mol H2 2O O，转移，转移4 mol4 mol电子，所以整个反应中转移电子，所以整个反应中转移0.5 mol0.5 mol电子，而整电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数 电解电解=是相等的。是相等的。甲中为甲中为NaOHNaOH溶液，相当于电解溶液，相当于电解H H2 2O O，阳极，阳极b b处为阴离子处为阴离子OHOH- -放电，即放电，即4OH4OH- -4e-4e- -
15、 = 2H = 2H2 2O+OO+O2 2。转移转移0.5 mol0.5 mol电子，则生成电子，则生成O O2 2为为 =0.125 mol=0.125 mol，标准状况下的体积为标准状况下的体积为0.125 mol0.125 mol22.4 L/mol=2.8 L22.4 L/mol=2.8 L。CuCu2+2+2e+2e- - = Cu = Cu，转移，转移0.5 mol0.5 mol电子，则生成的电子，则生成的m(Cum(Cu)=0.5/2)=0.5/264=1664=16（g g）。）。甲中相当于电解水，故甲中相当于电解水，故NaOHNaOH的浓度增大，的浓度增大，pHpH变大。乙
16、中阴极为变大。乙中阴极为CuCu2+2+放电，阳极放电，阳极为为OHOH- -放电，所以放电，所以H H+ +增多，故增多，故pHpH减小。丙中为电解水，减小。丙中为电解水，对于对于K K2 2SOSO4 4而言，其而言，其pHpH几乎不变。（几乎不变。（2 2）铜全部析出，可）铜全部析出，可以继续电解以继续电解H H2 2SOSO4 4，有电解液即可电解。，有电解液即可电解。答案答案: :（1 1）正正 4OH4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 22.8 L 162.8 L 16pHpH增大增大 pHpH减小减小 pHpH几乎不变几乎不变(2)(2)可以，因
17、为可以，因为CuSOCuSO4 4溶液已转变为溶液已转变为H H2 2SOSO4 4溶液，反应也溶液，反应也就变为水的电解反应就变为水的电解反应 知识点一：电解原理知识点一：电解原理1.1.下列有关电解的叙述正确的是（下列有关电解的叙述正确的是（ ）电解是把电能转化为化学能电解是把电能转化为化学能电解是把化学能转化为电能电解是把化学能转化为电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现以实现任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生任何溶液被电解时，必然
18、导致氧化还原反应的发生A. BA. BC. D.C. D.【解析】【解析】选选D D。从能量角度看，电解是把电能转变为化。从能量角度看，电解是把电能转变为化学能的过程，故学能的过程，故对对错。电解质溶液的导电过程，错。电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个电极上氧化、还原反应的发生，同时必将伴随着两个电极上氧化、还原反应的发生，同时生成新物质，故生成新物质，故、对。某些不能自发进行的氧化对。某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理也可以实现，故还原反应，通过电解的原理也可以实现，故对。所对。所以以D D选项符合题意。选项符合题意。2.2.（20102010鹤壁高二检测）实验室用惰性电极电解
19、氢鹤壁高二检测）实验室用惰性电极电解氢氧化钠溶液，下列有关描述中正确的是（氧化钠溶液，下列有关描述中正确的是（ ）A.A.电解时，与电源正极相连的电极上产生电解时，与电源正极相连的电极上产生H H2 2B.B.电解时，阳极反应是：电解时，阳极反应是：4OH4OH- -4e-4e- - = O = O2 2+2H+2H2 2O OC.C.在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比是在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比是2121D.D.电解过程中，溶液的电解过程中，溶液的pHpH不变不变【解析】【解析】选选B B。电解氢氧化钠溶液，实际是电解水。阴。电解氢氧化钠溶液，实际是电解水。阴极与电源负极相连
20、，电极反应是：极与电源负极相连，电极反应是：4H4H+ +4e+4e- - = 2H = 2H2 2，A A错误；阳极与电源正极相连，电极反应是：错误；阳极与电源正极相连，电极反应是：4OH4OH- - -4e4e- - = O = O2 2+2H+2H2 2O O，B B正确；在两极上放电的阴、阳正确；在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比是离子的物质的量之比是44=1144=11，C C错误；电解过程错误；电解过程中，中，H H2 2O O不断被消耗，氢氧化钠溶液的浓度不断增大，不断被消耗，氢氧化钠溶液的浓度不断增大，故故pHpH增大，增大，D D错误。错误。 知识点二：电解原理的应用知识
21、点二：电解原理的应用3.3.下列关于铜电极的叙述正确的是（下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）A A铜锌原电池中铜是负极铜锌原电池中铜是负极B B用电解法精炼铜时粗铜作阴极用电解法精炼铜时粗铜作阴极C C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D D电解稀硫酸制电解稀硫酸制H H2 2、O O2 2时铜作阳极时铜作阳极【解析】【解析】选选C C。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是负极，则铜极是正极，选项电子，因而锌极是负极，则铜极是正极，选项A A错误；错误；精炼铜时，需将其中的铜变成铜离子，再在阴极还原精炼铜时，需将其
22、中的铜变成铜离子，再在阴极还原成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项B B错误；错误；在镀件上镀铜时，需要将溶液中的铜离子还原成铜而在镀件上镀铜时，需要将溶液中的铜离子还原成铜而沉积在镀件上。用作向溶液中供给铜离子的金属铜必沉积在镀件上。用作向溶液中供给铜离子的金属铜必须作为阳极，选项须作为阳极，选项C C正确；电解硫酸时，金属铜如果作正确；电解硫酸时，金属铜如果作为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内有当电解液内有H H+ +、CuCu2+2+两种离子共存时，后者将在阴极两种离子共存时，
23、后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达不到放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达不到制氢气和氧气的目的。选项制氢气和氧气的目的。选项D D不对。不对。4.4.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（ ）A A装置装置中阳极上析出红色固体中阳极上析出红色固体B B装置装置的待镀铁制品应与电源正极相连的待镀铁制品应与电源正极相连C C装置装置闭合电键后，外电路电子由闭合电键后，外电路电子由a a极流向极流向b b极极D D装置装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过自由通过【解析】【解析
24、】选选C C。本题所涉及的四个装置图全部来源于高。本题所涉及的四个装置图全部来源于高中教材，装置中教材，装置，电解氯化铜的装置图中没有标电极，电解氯化铜的装置图中没有标电极材料的名称，但根据溶液的组成及所给提示材料的名称，但根据溶液的组成及所给提示“电解电解CuClCuCl2 2溶液实验装置示意图溶液实验装置示意图”，不难判断，铜应该在阴，不难判断，铜应该在阴极上析出。电镀实验中，待镀金属作为阴（负）极，极上析出。电镀实验中，待镀金属作为阴（负）极，故在装置故在装置电镀铜实验中，待镀铁制品应与电源负极电镀铜实验中，待镀铁制品应与电源负极相连。装置相连。装置，根据氢气的入口，故很容易判断出原，根
25、据氢气的入口，故很容易判断出原电池的左边为负极，氢气在左边电极上失电子，故外电池的左边为负极，氢气在左边电极上失电子，故外电路电子由电路电子由a a极流向极流向b b极。装置极。装置的离子交换膜是阳离的离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子、水分子自由通过，不允许子交换膜，只允许阳离子、水分子自由通过，不允许阴离子通过。阴离子通过。 知识点三：电解池的有关计算知识点三：电解池的有关计算5.5.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入500 mL500 mL的的AgNOAgNO3 3溶液中，通电电溶液中，通电电解。当电解质溶液的解。当电解质溶液的pHpH由由6.06.0变为变为3.03.0时（设电解
26、时阴时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），则电极上析出银的质量是（忽略），则电极上析出银的质量是（ ）A A27 mg B27 mg B54 mg54 mgC C108 mg D108 mg D216 mg216 mg【解析【解析】选选B B。根据离子放电顺序，先写出两极的电极。根据离子放电顺序，先写出两极的电极反应式：反应式：阳极：阳极：4OH4OH- -4e-4e- - = O = O2 2+2H+2H2 2O O 阴极：阴极：4Ag4Ag+ +4e+4e- - = 4Ag = 4Ag 其中其中OHOH- -来自水
27、，所以总的电解反应式：来自水，所以总的电解反应式：4Ag4Ag+ +2H+2H2 2O 4Ag+OO 4Ag+O2 2+4H+4H+ +或或4AgNO4AgNO3 3+2H+2H2 2O 4Ag+OO 4Ag+O2 2+4HNO+4HNO3 3因为有因为有HNOHNO3 3生成，所以生成，所以pHpH要变小。生成要变小。生成HNOHNO3 3的物质的量的物质的量为为(10(10-3-3-10-10-6-6) )0.50.50.50.51010-3-3（molmol），所以析出银），所以析出银的质量为的质量为0.50.51010-3-3molmol108 g/mol=54 mg 108 g/mo
28、l=54 mg 电解电解= 电解电解=6.6.有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以种溶液；均以PtPt作电极，将它们串联在一起电解一段作电极，将它们串联在一起电解一段时间，测得电极增重总和时间，测得电极增重总和2.82.8克，这时产生的有色气体克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为（与无色气体的物质的量之比为（ ）A.41 B.11 C.43 D.34A.41 B.11 C.43 D.34【解析】【解析】选选C C。串联电路中，相同时间内各电极得或失。串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气
29、体的物质的的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中放出比，第一个烧杯中放出ClCl2 2，第二烧杯中放出，第二烧杯中放出ClCl2 2和和H H2 2，第三烧杯中放出第三烧杯中放出O O2 2。在有。在有1 mol1 mol电子转移的情况下，分电子转移的情况下，分别是别是0.5 mol0.5 mo
30、l，0.5 mol0.5 mol，0.5 mol0.5 mol和和0.25 mol0.25 mol。所以共。所以共放出有色气体放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(Cl0.5+0.5=1(mol)(Cl2 2) )，无色气体，无色气体0.5+0.5+0.25=0.75(mol)(O0.25=0.75(mol)(O2 2和和H H2 2) )。一、选择题（本题包括一、选择题（本题包括4 4小题，每小题小题，每小题5 5分，共分，共2020分）分）1.1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）A.A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的电解稀硫酸溶
31、液，实质上是电解水，故溶液的pHpH不不变变B.B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OHOH- -，故溶液的，故溶液的pHpH减小减小C.C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为质的量之比为1212D D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为质的量之比为1111【解析】【解析】选选D D。以稀硫酸、氢氧化钠、硫酸钠为电解液。以稀硫酸、氢氧化钠、硫酸钠为电解液时，电解的实质是水被电解。由于水的消耗，电解液时，电解的实质是水被电解。由于水的消耗，电解液的
32、的pHpH会发生改变；以硫酸为电解液时，溶液的会发生改变；以硫酸为电解液时，溶液的pHpH减小；减小；以氢氧化钠为电解液时，溶液的以氢氧化钠为电解液时，溶液的pHpH增大。电解硫酸钠增大。电解硫酸钠溶液时，阴、阳两极上产生的气体分别是氢气、氧气，溶液时，阴、阳两极上产生的气体分别是氢气、氧气，所以其物质的量之比为所以其物质的量之比为2121。电解氯化铜溶液，在阴。电解氯化铜溶液，在阴极上析出铜，阳极上析出氯气。根据电子守极上析出铜，阳极上析出氯气。根据电子守恒原理，铜离子所得到的电子数目应等于氯离子所失恒原理，铜离子所得到的电子数目应等于氯离子所失去的电子数目，每一个铜离子得到的去的电子数目，
33、每一个铜离子得到的2 2个电子等于个电子等于2 2个个ClCl- -失去的失去的2 2个电子，所以析出的铜与氯气的物质的量个电子，所以析出的铜与氯气的物质的量之比为之比为1111。2.2.用惰性电极电解下列溶液一段时间以后再加入一定用惰性电极电解下列溶液一段时间以后再加入一定量的某种纯物质（括号内物质），能够使溶液恢复到量的某种纯物质（括号内物质），能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是（原来的成分和浓度的是（ ）A AAgNOAgNO3 3（AgNOAgNO3 3） B BNaOHNaOH（H H2 2O O）C CKClKCl（KClKCl） D DCuSOCuSO4 4CuCu（OHOH）
34、2 2【解析】【解析】选选B B。分析电解反应的原理，在两极析出什么。分析电解反应的原理，在两极析出什么物质（固体或气体），相当于什么物质脱离反应体系，物质（固体或气体），相当于什么物质脱离反应体系，就加入什么物质即可使溶液复原。就加入什么物质即可使溶液复原。A A选项中选项中AgNOAgNO3 3溶液溶液电解析出单质银和氧气，同时生成硝酸，因此复电解析出单质银和氧气，同时生成硝酸，因此复原时加入的物质为氧化银（原时加入的物质为氧化银（AgAg2 2O O）；）；B B选项中选项中NaOHNaOH溶液溶液电解时实际电解的是水，在电极上析出氧气和氢气，电解时实际电解的是水，在电极上析出氧气和氢气
35、，因此复原时加入的物质为因此复原时加入的物质为H H2 2O O；C C选项中选项中KClKCl溶液电解时溶液电解时析出氯气和氢气，同时生成析出氯气和氢气，同时生成KOHKOH溶液，因此复原时加入溶液，因此复原时加入的物质为的物质为HClHCl；D D选项中选项中CuSOCuSO4 4溶液电解时析出单质铜和溶液电解时析出单质铜和氧气，同时生成了硫酸溶液，因此复原时加入的物质氧气，同时生成了硫酸溶液，因此复原时加入的物质为为CuOCuO。3.3.（双选）（双选）（20102010海南高考）利用电解法可将含有海南高考）利用电解法可将含有FeFe、ZnZn、AgAg、PtPt等杂质的粗铜提纯，下列叙
36、述正确的等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（是（ ）A.A.电解时以精铜作阳极电解时以精铜作阳极B.B.电解时阴极发生还原反应电解时阴极发生还原反应C.C.粗铜连接电源负极，其电极反应是粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+D.D.电解后，电解槽底部会形成含少量电解后，电解槽底部会形成含少量AgAg、PtPt等金属的等金属的阳极泥阳极泥【解析】【解析】选选B B、D D。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子，逐渐溶解，失去电子，逐渐溶解，CuCu2+2+得到电子后析出，附着在阴得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴极
37、；在电解池中，阴极接电源的负极上，故精铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，应，A A、C C错误，错误，B B正确；越活泼的金属越易失去电子，正确；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的故比铜活泼的FeFe、ZnZn先失去电子，变成先失去电子，变成FeFe2+2+、ZnZn2+2+进入进入溶液，然后是铜失去电子，变成溶液，然后是铜失去电子，变成CuCu2+2+进入溶液，因进入溶液，因AgAg、PtPt等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底部成为阳极泥
38、，部成为阳极泥，D D正确。正确。4.4.如图所示的装置，如图所示的装置，C C、D D、E E、F F、X X、Y Y都是惰性电极。都是惰性电极。将电源接通后，向将电源接通后，向( (乙乙) )中滴入酚酞溶液，在中滴入酚酞溶液，在F F极附近显极附近显红色。则以下说法正确的是（红色。则以下说法正确的是（ ）A.A.电源电源B B极是正极极是正极B.(B.(甲甲) )、( (乙乙) )装置的装置的C C、D D、E E、F F电极均有单质生成，电极均有单质生成，其物质的量之比为其物质的量之比为12221222C.C.欲用欲用( (丙丙) )装置给铜镀银，装置给铜镀银，H H应该是应该是AgAg
39、，电镀液是，电镀液是AgNOAgNO3 3溶液溶液D.D.装置装置( (丁丁) )中中Y Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带负电荷带负电荷【解析【解析】选选B B。据。据F F极显红色，推出极显红色，推出F F为阴极，电极反应：为阴极，电极反应：2H2H+ +2e+2e- - = H = H2 2,从而确定从而确定A A为电源正极，为电源正极，B B为负极，为负极，C C、E E、G G、X X为阳极，为阳极，D D、F F、H H、Y Y为阴极。故为阴极。故A A错误，错误，C C、D D、E E、F F分别生成单质为分别生成单质为O O2 2、CuCu
40、、ClCl2 2、H H2 2，转移电子的量相同，转移电子的量相同，故其物质的量之比为故其物质的量之比为12221222，B B正确；因正确；因G G为阳极，故为阳极，故G G应为应为AgAg，H H为铜，为铜，C C错误；据错误；据Y Y极附近红褐色加深，说明极附近红褐色加深，说明Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体微粒带有正电荷向阴极移动，胶体微粒带有正电荷向阴极移动，D D不正确。不正确。二、非选择题（本题包括二、非选择题（本题包括2 2小题，共小题，共1010分）分）5.5.（3 3分）甲、乙两个容器中，分别加入分）甲、乙两个容器中，分别加入0.1 mol/L 0.1 mol/L NaC
41、lNaCl溶液与溶液与0.1 mol/L AgNO0.1 mol/L AgNO3 3溶液后，以溶液后，以PtPt为电极进行为电极进行电解时，在电解时，在A A、B B、C C、D D各电极上生成物的物质的量之各电极上生成物的物质的量之比为比为:_:_。【解析【解析】此装置相当于两个电解槽串联到一起此装置相当于两个电解槽串联到一起, ,在整个在整个电路中电子转移总数相等，首先判断各极是阳极还是阴电路中电子转移总数相等，首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应极，即电极名称，再分析各极发生的反应.A.A极极( (阴极阴极) )反反应应:2H:2H+ +2e+2e- - = H
42、= H2 2，B B极极( (阳极阳极) )反应反应:2Cl:2Cl- -2e-2e- - = = ClCl2 2；C C极极( (阴极阴极) )反应：反应：AgAg+ +e+e- - = Ag = Ag；D D极极( (阳极阳极) )反反应应:4OH:4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 2，根据电子守恒法可知，根据电子守恒法可知, ,若若整个电路中有整个电路中有4 mol 4 mol 电子转移电子转移, ,生成生成H H2 2、ClCl2 2、AgAg、O O2 2的的物质的量分别为：物质的量分别为：2 mol2 mol、2 mol2 mol、4 mol4
43、mol、1 mol1 mol，因，因此各电极上生成物的物质的量之比为：此各电极上生成物的物质的量之比为：22412241。答案答案: :224122416.(76.(7分）（分）（20102010北京四中模拟）请按要求回答下列北京四中模拟）请按要求回答下列问题。问题。(1)(1)根据图根据图1 1回答回答：打开打开K K2 2，合并，合并K K1 1。A A电极可观察到的现象是电极可观察到的现象是_；B B极的电极反应为极的电极反应为_。打开打开 K K1 1，合并，合并K K2 2。A A电极可观察到的现象是电极可观察到的现象是_；B B极的电极反应为极的电极反应为_；(2)(2)根据图根据
44、图2 2回答回答：将较纯净的将较纯净的CuSOCuSO4 4溶液放入如图所示溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为极反应式为_，电解反应的离子方程式为电解反应的离子方程式为_；实验完成后，铜电极增重实验完成后，铜电极增重a ga g，石墨，石墨电极产生标准状况下的气体体积电极产生标准状况下的气体体积_L_L。【解析【解析】(1)(1)此时为原电池，锌为负极，不断溶解，此时为原电池，锌为负极，不断溶解，B B极为正极，反应为极为正极，反应为CuCu2+2+2e+2e- - = Cu = Cu。此时为电解池，此时为电解池，A A极为阴极，反应为极
45、为阴极，反应为CuCu2+2+2e+2e- - = = CuCu，故，故A A极上镀上一层红色的铜，极上镀上一层红色的铜，B B极为阳极，反应为极为阳极，反应为Cu-2eCu-2e- - = Cu = Cu2+2+。(2)(2)此时为惰性电极电解此时为惰性电极电解CuSOCuSO4 4，石墨极上反应为，石墨极上反应为: :4OH4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 2,总反应的离子方程式为总反应的离子方程式为2Cu2Cu2+2+2H+2H2 2O 2Cu+OO 2Cu+O2 2+4H+4H+ +, ,V(OV(O2 2)= )= 。 电解电解=答案：答案：(1)
46、(1)锌不断溶解锌不断溶解 CuCu2+2+2e+2e- - = Cu = CuAA镀上一层红色的铜镀上一层红色的铜 Cu-2eCu-2e- - = Cu = Cu2+2+(2)(2)4OH4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 22Cu2Cu2+2+2H+2H2 2O 2Cu+OO 2Cu+O2 2+4H+4H+ + 电解电解=1.1.（5 5分）如图为直流电源电解稀分）如图为直流电源电解稀NaNa2 2SOSO4 4水溶液的装置。通电后在石水溶液的装置。通电后在石墨电极墨电极a a和和b b附近分别滴加一滴石蕊附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是溶
47、液。下列实验现象中正确的是 （ ）A.A.逸出气体的体积，逸出气体的体积，a a电极的小于电极的小于b b电极的电极的B.B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体体C.aC.a电极附近呈红色，电极附近呈红色，b b电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色D.aD.a电极附近呈蓝色，电极附近呈蓝色，b b电极附近呈红色电极附近呈红色【解析【解析】选选D D。NaNa2 2SOSO4 4 = 2Na = 2Na+ +SO+SO4 42-2-，H H2 2O = HO = H+ +OH+OH- -，SOSO4 42-2-和和OHOH- -移向移向b b电极，
48、电极，NaNa+ +和和H H+ +移向移向a a电极，在电极，在b b电极上：电极上：4OH4OH- -4e-4e- - = 2H = 2H2 2O+OO+O2 2，在，在a a电极上：电极上：2H2H+ + +2e2e- - = H = H2 2，所以产生的气体体积，所以产生的气体体积a a电极的大于电极的大于b b电电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a a电极上电极上H H+ +放电，所以放电，所以a a电极附近的电极附近的c c（OHOH- -）cc（H H+ +），滴加石蕊），滴加石蕊溶液，溶液，a a电极附近呈蓝色，同理，电极附近呈蓝色，
49、同理，b b电极附近呈红色。电极附近呈红色。2.2.（5 5分）（分）（20102010蚌埠高二检测）用惰性电极电解饱蚌埠高二检测）用惰性电极电解饱和和NaNa2 2COCO3 3溶液，若保持温度不变，则一段时间后（溶液，若保持温度不变，则一段时间后（ ）A.A.溶液的溶液的pHpH变大变大B.c(NaB.c(Na+ +) )与与c(COc(CO3 32-2-) )的比值变大的比值变大C.C.溶液浓度变大，有晶体析出溶液浓度变大，有晶体析出D.D.溶液浓度不变，有晶体析出溶液浓度不变，有晶体析出【解析【解析】选选D D。用惰性电极电解饱和。用惰性电极电解饱和NaNa2 2COCO3 3溶液，实
50、际是溶液，实际是电解水，故电解水，故NaNa2 2COCO3 3会结晶析出，若保持温度不变，则仍会结晶析出，若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pHpH不变，不变，c(Nac(Na+ +)c(CO)c(CO3 32-2-) )不变，故选不变，故选D D。3.3.（1010分）（分）（20092009宁夏高考）请回答氯碱的如下问题：宁夏高考）请回答氯碱的如下问题：（1 1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k k（质量（质量比）生成的产品。理论上比）生成的产品。理论上k k_（要求写出计算表达
51、式和结果）；（要求写出计算表达式和结果）；（2 2）原料粗盐中常含有泥沙和）原料粗盐中常含有泥沙和CaCa2 2、MgMg2 2、FeFe3 3、SOSO4 42-2-等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为水过滤后，还要加入的试剂分别为NaNa2 2COCO3 3、HClHCl（盐酸）（盐酸）、BaClBaCl2 2，这，这3 3种试剂添加的合理顺序是种试剂添加的合理顺序是_。（填序。（填序号）号）（3 3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的
52、新工艺可以节（电）能池相组合的新工艺可以节（电）能3030以上。在这种工以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。图中图中X X、Y Y分别是分别是_、_（填化学式），分析（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数比较图示中氢氧化钠质量分数a a与与b b的大小的大小_；分别写出燃料电池分别写出燃料电池B B中正极、负极上发生的电极反应中正极、负极上发生的电极反应正极：正极：_；负极：负极：_；这样设计的主要节（电）能之处在于（写出这
53、样设计的主要节（电）能之处在于（写出2 2处）处）_、_。【解析】【解析】（1 1）只要了解电解饱和食盐水的化学方程式）只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2，即可得到，即可得到，k=M(Clk=M(Cl2 2)/2 M(NaOH)=71/80=11.13)/2 M(NaOH)=71/80=11.13或或0.890.89；（；（2 2）只）只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系：关系：；（；（3 3）本题突破口在于）本题突破口在于B B燃料电
54、池这燃料电池这边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然边，通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通通H H2 2，这样，这样Y Y即为即为H H2 2；再转到左边依据电解饱和食盐水；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知惟一未知的就是的化学方程式可知惟一未知的就是X X，必然为，必然为ClCl2 2了；了；A A中的中的NaOHNaOH进入燃料电池正极再出来，依据进入燃料电池正极再出来，依据O O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O O = 4OH= 4OH- -可知可知NaOHNaOH浓度增大。浓度增大。 电解电解=答案答案: :（1 1）M(ClM(Cl2 2)/2 M(NaOH)/2 M(NaOH)=71/80=11.13)=71/80=11.13或或0.890.89（2 2） （3 3）ClCl2 2 H H2 2 a a小于小于b bO O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O = 4OHO = 4OH- - H H2 2-2e-2e- -+2OH+2OH- - = 2H = 2H2 2O O 燃料电池可以补充电解池消耗的电能燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱提高产出碱液的浓度液的浓度 降低能耗（任写降低能耗（任写2 2条，其他合理答案也可）条，其他合理答案也可）
