专题1.2.3 电解池的工作原理（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1（苏教版2019）

电解池的工作原理 第3课时 1 目 录 01 02 03 新知探究(一)——电解池的工作原理 新知探究(二)——电解规律 课时跟踪检测 01 新知探究(一)——电解池的工作原理 1．电解熔融态氯化钠的原理分析 (1)原理图示 (2)过程分析 通电前 熔融NaCl中存在的微粒有 ，这些微粒做无规则 (或自由)运动 通电后 离子移动方向：Na＋移向 极，Cl－移向 极。 电极上发生的反应： 阴极：2Na＋＋2e－===2Na，发生还原反应； 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，发生氧化反应 Na＋、Cl－ 阴 阳 [微点拨]　①电解质溶液导电实际上是电解过程，是化学变化。②金属导电是自由电子发生定向移动，是物理变化。 2．电解和电解池 (1)电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 (2)电解池：将 转化为 的装置。 (3)电解池的电极名称 阴极：与电源 相连的电极，发生 反应； 阳极：与电源 相连的电极，发生 反应。 电能 化学能 负极 还原 正极 氧化 (4)电解池的构成条件 ①具有直流电源；②两个电极(阴极、阳极)； ③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 (5)电解池的工作原理 ①电子流向：负极→阴极、阳极→正极。 ②离子的移动方向：阳离子向 移动，阴离子向 移动。 ③电极反应：阳极发生 反应，阴极发生 反应。 阴极 阳极 氧化 还原 3．电解氯化铜溶液实验探究 (1)实验装置 (2)实验现象 a极上有 色气体生成，能使湿润的淀粉碘化钾试纸 ，产生了 ；b极上逐渐覆盖了一层 ，析出 。 黄绿 变蓝 氯气 红色物质 金属铜 (3)实验原理分析 ①溶液中存在的离子：Cu2＋、Cl－、H＋、OH－。 ②离子移动： 趋向a极， 趋向b极。 ③电极反应： 阴极电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu； 阳极电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑。 Cl－、OH－ Cu2＋、H＋ [微点拨]　Cl－的还原性大于OH－，优先于OH－发生电极反应；Cu2＋的氧化性大于H＋，优先于H＋发生电极反应。 ④电解反应： 。 [题点多维训练] 1．用石墨电极电解CuCl2溶液(如图)。 下列分析正确的是(　 ) A．a端是直流电源的负极 B．通电使CuCl2发生电离 C．阴极上发生的反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 √ 解析：电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，阴极与直流电源的负极相连，阳极与直流电源的正极相连，A项正确； 电解质在溶液中的电离是水分子的作用，与是否通电无关，B项错误； 电解过程中阳极上发生的反应为氧化反应，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，C、D项错误。 2.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是(　 ) 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 √ 解析：根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子。 3．如图所示是电解稀盐酸的装置， 其中c、d为石墨电极。试回答下列问题： (1)a电极为________________，b电极为_________________。 (2)c电极为____________，电极反应式为________________________________，发生了________反应。 d电极为____________，电极反应式为__________________，发生了________反应。 (3)电解过程中，氢离子向________(填“阴”或“阳”，下同)极移动，氯离子向________极移动。电解总方程式为_______________。 思维建模|电解池阴、阳极的判断　 02 新知探究(二)——电解规律 典例导学　 [典例]　 将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图，则下列说法正确的是(　 ) A．阳极产物一定是Cl2，阴极产物一定是Cu B．BC段表示在阴极上是H＋放电产生了H2 C．整个过程中阳极先产生Cl2，后产生O2 D．CD段表示阳极上OH－放电破坏了水的电离平衡，产生了H＋ √ (3)CD段的阳极：OH－失去电子，阴极：H＋得到电子，开始电解水，水减少而溶液中H＋浓度逐渐增大，pH减小。电解开始时，阳极先发生2Cl－－2e－===Cl2↑，后发生4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应先发生Cu2＋＋2e－===Cu，后发生2H＋＋2e－===H2↑，故A错误，C正确；BC段阳极发生的电极反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极Cu2＋得到电子生成铜单质，故B错误；CD段发生2H＋＋2e－===H2↑、4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，即CD段电解的物质是水，故D错误。 [系统融通知能] 1．电解时电极产物的判断 [微思考]　电解盐酸和ZnCl2的混合溶液时，在阴极离子放电的顺序是怎样的？ 提示：电解前期先是盐酸电离出的H＋放电，然后是Zn2＋，后期是水电离生成的H＋放电。 2．用惰性电极电解电解质溶液的规律 类型 电极反应特点 示例 实际电解对象 电解质 浓度 溶液pH 电解质溶液复原 电解电解质型 电解质的离子放电 HCl HCl 减少 增大 加HCl CuCl2 CuCl2 减少   加CuCl2 电解水型 阳极OH－放电，阴极H＋放电 NaOH H2O 增大 增大 加H2O H2SO4 H2O 增大 减小 加H2O Na2SO4 KNO3 H2O 增大 不变 加H2O 放出氢气生成碱型 阴极H＋ 放电 NaCl 电解质和水 部分离子浓度减少 增大 加HCl KBr 加HBr 放出氧气生成酸型 阳极OH－放电 AgNO3 电解质和水 部分离子浓度减少 减小 加Ag2O CuSO4 加CuO 续表 总结如图： √ [题点多维训练] 1．用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是(　 ) A．稀盐酸　　　　　 B．稀Na2SO4溶液 C．CuCl2溶液 D．酸性AgNO3溶液 解析：A项，电解稀盐酸溶液，阴极产物为H2，阳极产物为Cl2，错误； B项，电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，阴极产物为H2，阳极产物为O2，正确； C项，电解CuCl2溶液，阴极产物为Cu，阳极产物为Cl2，错误； D项，电解酸性AgNO3溶液，阴极产物为Ag，阳极产物为O2，错误。 2．下列装置分别通电一段时间后，溶液的质量增加的是(　 ) √ C池中，Cu作阳极，失去电子发生氧化反应生成Cu2＋，溶液中的Cu2＋在Fe电极(阴极)得到电子生成Cu，溶液的质量基本不变； 3．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(　 ) A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 √ 解析：a为阴极产生氢气，b为阳极产生氧气，逸出气体的体积，a电极的大于b电极的，故A、B错误； a电极氢离子放电，a周围还有大量的氢氧根离子，使a电极附近的石蕊溶液变为蓝色，b电极氢氧根离子放电，b周围还有大量的氢离子，使b电极附近的石蕊溶液变为红色，故C错误，D正确。 4．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　 ) A．AgNO3溶液[Ag2O(s)] B．K2SO4溶液[H2O(l)] C．KCl溶液[HCl(g)] D．CuSO4溶液[Cu(OH)2(s)] √ 解析：电解AgNO3溶液，Ag＋在阴极放电生成Ag，水电离出的OH－在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入Ag2O使溶液恢复到原来的成分和浓度，A正确； 电解K2SO4溶液，水电离出的OH－在阳极放电生成O2，水电离出的H＋在阴极放电生成H2，实质为电解水，加入一定量的H2O(l)能使溶液恢复到原来的成分和浓度，B正确； 电解KCl溶液，水电离出的H＋在阴极放电生成H2，Cl－在阳极放电生成Cl2，结合元素守恒可知，加入一定量的HCl(g)能使溶液恢复到原来的成分和浓度，C正确； 电解CuSO4溶液，Cu2＋在阴极放电生成Cu，水电离出的OH－在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入一定量的CuO使溶液恢复到原来的成分和浓度，由于CuCO3(s)与硫酸反应生成CuSO4、CO2和H2O，CO2从溶液中逸出，加入一定量的CuCO3(s)也可以使溶液恢复到原来的成分和浓度，D错误。 03 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 1．下列有关电解原理的说法正确的是(　 ) ①电解是把电能转化成化学能　②电解是把化学能转化成电能　③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化　④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现　⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生 A．①②③④　　　　　　 B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 解析：电解时先通电，后发生化学反应，是把电能转化成化学能，①正确，②错误； 电解质溶液导电时，两个电极上发生氧化还原反应，有新物质产生，发生的是化学变化，金属导电是自由电子的定向移动，没有新物质产生，是物理变化，③、⑤正确； 电解不仅能使自发反应进行，也能使非自发反应进行，即无论氧化还原反应是否可以自发进行，都可通过电解的原理实现，④正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 2．下列关于电化学的说法中错误的是(　 ) A．原电池的负极、电解池的阳极均发生氧化反应 B．原电池将化学能转化为电能，电解池将电能转化为化学能 C．利用原电池原理可制备化学电源，利用电解池原理可制备化学物质 D．电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，可加入NaCl、H2SO4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：原电池的负极、电解池的阳极均发生失电子、化合价升高的氧化反应，A正确； 原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置，B正确； 利用原电池原理可制备化学电源，比如各式各样的电池，利用电解池原理可制备化学物质，如氯碱工业就是利用电解原理生成氯气、氢氧化钠，C正确； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析：电子只能在外电路中移动，故A错误； a极产生O2，c极产生Cl2，根据电子守恒得关系式：O2～2Cl2～4e－，O2和Cl2的物质的量之比为1∶2，故B错误； d极是阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，所以滴入酚酞溶液d极会变红，故D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 4.如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板增重，b极板有无色无味气体放出，符合这一情况的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 选项 a极板 b极板 X电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 负极 CuCl2 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：a极质量增加，是金属在a极析出，a极是阴极。Z溶液为NaOH，无金属析出，B项不合题意； b极有无色无味气体生成，只能是O2，而电解CuCl2溶液，阳极析出Cl2，D项不合题意； a极应与电源负极相连而作阴极，X为负极，C项不合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 5．用电解法测定某工业废气中CO的浓度，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A．b为直流电源的负极，与之相连的电极是阴极 B．阳极的电极反应式为CO＋H2O－2e－===CO2＋2H＋ C．H＋向阴极移动 D．理论上每消耗11.2 L O2，转移2 mol电子 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：根据工作原理图可知，连接b的一端发生O2被还原生成H2O的反应，为电解池的阴极，连接直流电源的负极，A项正确； 阳极发生氧化反应，由电解装置工作原理图可知，反应物为CO，生成物为CO2，B项正确； 电解装置的电解质溶液中，阳离子移向阴极，C项正确； 未说明O2是否为标准状况下的，无法计算，D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 6．用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是(　 ) A．硫酸 B．氢氧化钠 C．硫酸钠 D．氯化钠 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：用惰性电极电解硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液的实质是电解水，溶液浓度增大，硫酸的pH减小，氢氧化钠溶液的pH增大，硫酸钠溶液的pH不变；电解氯化钠溶液时生成氢氧化钠，溶液的pH增大。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 7．(2024·江阴高二期中)肼(分子式N2H4，又称联氨)具有可燃性，可用于燃料电池的燃料。由下图的信息可知下列叙述不正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．甲为原电池，乙为电解池 B．b电极反应式为O2＋4e－===2O2－ C．d电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu D．c电极质量变化128 g，则理论上消耗标准状况下的空气112 L 解析：由图示信息可知甲为乙的电解提供能量，A项正确； √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 水溶液中不可能存在O2－，b电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项错误； 燃料电池中燃料一般为负极，d电极与负极相连，发生还原反应，生成Cu，C项正确； 铜电极质量变化128 g，其物质的量为2 mol，故转移4 mol电子，由N2H4(l)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)可知转移4 mol电子时，参与反应的O2为1 mol，则消耗空气为1 mol/20%＝5 mol，标准状况下为112 L，D项正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 9．下列有关2个电化学装置的叙述不正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用 Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu 棒 B．图Ⅰ，电流形成的完整过程是负极Zn－2e－===Zn2＋，电子经导线流向正极，正极Cu2＋＋2e－===Cu C．图Ⅱ，通电后向两极滴加酚酞，左侧变红 D．图Ⅰ，盐桥中 Cl－向左侧移动，图Ⅱ，溶液中 Cl－向右侧移动 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：将图Ⅰ中的ZnSO4替换为Na2SO4，对左侧区反应无影响，将Cu棒替换为石墨棒，仍然是锌为负极，石墨棒为正极，故并不改变总反应，故A正确； 图Ⅰ中电流形成的完整过程是负极Zn－2e－===Zn2＋，外电路中电子经导线流向正极，正极Cu2＋＋2e－===Cu，内电路的盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，故B错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 图Ⅱ中左侧区是阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故阴极区显碱性，加酚酞后溶液变红，故C正确； 图Ⅰ中左侧为负极，故盐桥中Cl－向左侧移动，图Ⅱ中右侧是阳极，故溶液中Cl－向右侧移动，故D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 10．如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。 (1)①电源上b为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。 ②Z池中e为________极。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 ③连接Y、Z池的线路中，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。 (2)①写出c极的电极反应式：_______________________________。 ②写出Y池中电解反应的化学方程式：_______________________ ____________________________________________________________。 ③写出Z池中e极的电极反应式：____________________________ ____________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 11．如图所示为在直流电源的作用下电解CuSO4溶液的装置，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源，通电一段时间后，将B电极取出，洗干净并干燥后称量，其质量增加了3.2 g，则： (1)a电极为电源的________极。 (2)写出电极反应式：A极：____________________，B极：__________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)若使反应后的溶液恢复到原来状态，则应该加入________，质量为________g。 解析：B电极质量增加，则B电极为电解池的阴极，阴极发生还原反应，铜离子得到电子转化为铜单质，阴极与电源的负极相连，因此b电极为电源的负极、a电极为电源的正极。A电极为电解池的阳极，发生氧化反应，水失去电子转化为氧气和氢离子。应补充氧化铜使电解质溶液恢复到原来状态，阴极析出的铜的质量为3.2 g，而氧化铜中铜的质量分数为80%，因此需要补充的氧化铜的质量为4.0 g。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 答案：(1)正　(2)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ Cu2＋＋2e－===Cu　(3)CuO　4.0 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 高阶思维训练 12．如图甲所示的电解池中，Pt电极位于含Cu(NO3)2和AgNO3均为0.05 mol·L－1的电解液中，图乙是该电解过程中转移电子数与阴极质量的变化关系图。下列说法错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．过程Ⅰ，在阴极上析出金属银 B．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的pH均降低 C．过程Ⅱ，阳极上有氧气放出 D．过程Ⅱ析出固体的质量是过程Ⅰ析出固体的质量的2倍 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 过程Ⅰ、Ⅱ发生的电解反应中均有H＋生成，溶液中c(H＋)增大，pH降低，过程Ⅲ发生的电解反应是电解水的反应，溶液中c(H＋)增大，pH降低，B项正确； 过程Ⅱ中阳极的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，C项正确； 过程Ⅱ析出的Cu和过程Ⅰ析出的Ag的物质的量相同，则析出Cu与Ag的质量比为64∶108，D项错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 13．如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐，阴极最后只剩下纯钛。下列说法正确的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 A．阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑ B．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－ C．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动 D．石墨电极的质量不发生变化 解析：电解质中的阴离子O2－、Cl－向阳极移动，由图示可知阳极生成O2、CO、CO2，所以电极反应为2O2－－4e－===O2↑，O2与石墨反应生成CO、CO2。 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 14．A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示： 图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。据此回答下列问题： (1)M为电源的________(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为__________________________________________________。 (2)写出乙烧杯中反应的化学方程式：________________________ ____________________________________________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？__________________________________________ ____________________________________________________________。 (4)若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态，需要进行的操作是______________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 解析：(1)乙中c电极质量增加，则c处发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，即c电极为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。而Cu2＋与OH－结合形成沉淀，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，可以确定A为KOH或NaOH，C为Na2SO4或K2SO4。甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解H2O，阳极b处为OH－放电，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 3 4 (3)乙中铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解反应仍能继续进行。 答案：(1)负　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (3)分析结论 熔融的NaCl在直流电作用下发生了氧化还原反应，分解生成了Na和Cl2。 电解反应方程式： 。 2NaCl2Na＋Cl2↑ CuCl2Cu＋Cl2↑ 答案：(1)正极　负极　(2)阳极　2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化　 阴极　2H＋＋2e－===H2↑　还原　 (3)阴　阳　2HClH2↑＋Cl2↑ [解析]　设CuSO4和NaCl各n mol，电解分3个阶段：(1)AB段的阳极：n mol Cl－失n mol电子，阴极：n mol Cu2＋得n mol电子，由于Cu2＋水解使溶液呈酸性，Cu2＋浓度逐渐减小，溶液pH逐渐增大； (2)BC段的阳极：n mol OH－失n mol电子(来源于水的电离)，阴极：n mol Cu2＋再得n mol电子，由于OH－消耗，溶液中H＋浓度增大，溶液的pH迅速减小； 解析： A池中总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，B池中总反应为CuCl2Cu＋Cl2↑，A、B两池中溶液质量都减少； D池中总反应为2Ag＋Cu(NO3)22AgNO3＋Cu，溶液的质量增加。 电解水和电解硫酸溶液的电解反应方程式均为2H2O2H2↑＋O2↑，电解NaCl溶液的电解反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ ，加入NaCl后，阳极会产生Cl2，D错误。 3．如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是(　 ) A．电路中的电子流向：负极→d→c→b→a→正极 B．a、c两极产生气体的物质的量相等 C．SO向b电极移动，Cl－向c电极移动 D．通电后乙烧杯滴入酚酞溶液d极会变红 阴离子向阳极移动，a和c是阳极，所以SO向a电极移动， Cl－向c电极移动，故C错误； 8．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3∶1的硫酸铜和氯化钠的混合溶液，不可能发生的反应有(　 ) A．2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑ B．Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ C．2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ D．2H2O2H2↑＋O2↑ 解析：设混合溶液的体积为4 L，CuSO4和NaCl的物质的量浓度均为1 mol·L－1，溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3 mol 和 1 mol，根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，电解方程式是Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑，氯离子完全反应时，剩余2.5 mol铜离子； 第二阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电解方程式是2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑； 第三阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，电解方程式是2H2O2H2↑＋O2↑。 解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池电解NaCl溶液的电解反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu2＋＋2e－===Cu、Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向由e→d。 答案：(1)①负　②阳　③← (2)①2Cl－－2e－===Cl2↑ ②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ③Cu－2e－===Cu2＋ 解析：过程Ⅰ发生反应：4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋，过程Ⅱ发生反应：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，过程Ⅲ发生反应：2H2O2H2↑＋O2↑。因为氧化性：Ag＋>Cu2＋，故在阴极上Ag＋先放电，析出金属银，A项正确； 阳离子 Na＋、K＋、Cu2＋ 阴离子 SO、OH－ (2)乙烧杯中是电解CuSO4溶液，反应的化学方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 (2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 (3)能，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应变为电解水的反应 (4)向丙烧杯中加入一定量水 $$