第22讲 电解原理的应用-【固本强基】2024-2025学年高二化学同步精品讲与练（人教版2019选择性必修1）

第四章 化学反应与电能 第二节　 电解池 第2课时　电解原理的应用 模块导航：[学习目标]→[思维导图建框架]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→[素养提升训练] [学习目标]　 1.了解电解在氯碱工业中的应用。 2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。 3.掌握电解的有关计算。 [思维导图建框架] [核心知识梳理]　 一、电解饱和食盐水——氯碱工业 1．电解饱和食盐水的原理 通电前：溶液中的离子是Na＋、Cl－、H＋、OH－。 通电后：①移向阳极的离子是Cl－、OH－，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成氯气。 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反应) ②移向阴极的离子是Na＋、H＋，H＋比Na＋容易得到电子，被还原成氢气。其中H＋是由水电离产生的。 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (还原反应) ③总反应： 化学方程式为：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH； 离子方程式为：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。 2．氯碱工业生产流程 烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。工业生产中，电解饱和食盐水的反应在阳离子交换膜电解槽中进行。 ①阳离子交换膜电解槽 ②阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。 3．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂。 (2)电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 二、电镀、精炼铜 1．电镀与电解精炼 电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。电镀池和电解精炼池是特定条件下的电解池。 电镀 电解精炼铜 装置 阳极材料 镀层金属Cu 粗铜(含锌、银、金等杂质) 阴极材料 镀件金属Fe 纯铜 阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋等 阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu Cu2＋＋2e－===Cu 溶液变化 硫酸铜溶液浓度保持不变 Cu2＋浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥 【特别提醒】(1)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。 (2)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 3．电冶金 (1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来： Mn＋＋ne－===M。 (2)电解熔融的氯化钠可制取金属钠： 阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极反应式：Na＋＋e－===Na； 总反应方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (3)常见金属的冶炼方法： 电解法（熔融态） 热还原法 （常见还原剂：C、CO、H2、Al） 热分解法 物理方法 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 【特别提醒】①电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高。 ②电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。 三、电解的有关计算 1．电解计算的类型 电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶 液的pH及物质的量浓度等)。 2．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等 3．电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等 类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。 [典例分析] 　知识点一　 电解原理的应用 [典例1]氯碱工业的原理如图所示，下列说法中不正确的是 A．电极a接电源的正极 B．电极b上电极反应为： C．Na+透过阳离子交换膜由左向右移动 D．总离子反应为： 【答案】D 【分析】电解饱和食盐水，连接正极的阳极上氯离子失电子产生氯气，故电极a为阳极，连接电源的正极；连接负极的阴极上水得电子产生氢气和氢氧根，故电极b为阴极，连接电源的负极。 【详解】A．根据分析可知，电极a接电源的正极，选项A正确； B．电极b为阴极，电极上水电离产生的氢离子得电子产生氢气，电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，选项B正确； C．电解池中阳离子定向移动到阴极，故Na+透过阳离子交换膜由左向右移动，选项C正确； D．氯碱工业为电解饱食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，选项D错误； 故答案选D。 [典例2]如图为电镀实验装置，下列有关叙述不正确的是 A．电镀时，待镀铁制品应与直流电源负极相连 B．通电后，溶液中的移向阳极 C．镀铜时，理论上阳极和阴极的质量变化相等 D．待镀铁制品增重0.64g，电路中通过的电子为0.01mol 【答案】D 【分析】电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。待镀铁制品作阴极发生还原反应，铜片作阳极发生氧化反应。 【详解】A．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，待镀铁制品作阴极应与直流电源负极相连，A正确； B．电镀时溶液中的阴离子移向阳极，故移向阳极，B正确； C．镀铜时，阴极发生还原反应；铜片作阳极发生氧化反应，理论上阳极减少的铜和阴极的增加的铜的质量相等，C正确； D．待镀铁制品增重0.64g，即阴极生成的铜为0.01mol，根据电极反应式可知电路中通过的电子为0.02mol，D错误； 故答案为：D。 [典例3]粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极只能是被还原 C．电解时，阳极反应只有 D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银 【答案】D 【分析】电解法精炼粗铜时，阴极(纯铜)的电极反应式：Cu2++2e－=Cu(还原反应)，含有其他活泼金属原子放电，阳极(粗铜)的电极反应式：Cu-2e－=Cu2+(氧化反应)，相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥，据此分析解答。 【详解】A．电解法精炼粗铜时，需要用纯铜阴极，粗铜作阳极，A错误； B．当消耗之后，阴极可能是其他金属阳离子被还原，B错误； C．电解时，阳极反应之一有，同时含有其他活泼金属原子也放电，C错误； D．粗铜中含有少量铁、锌、镍、银、金等杂质做阳极，银、金不失电子，沉降电解池底部形成阳极泥，所以可用阳极泥来提炼金、银等贵金属，D正确； 故选D。 [典例4]某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中不正确的是 A．A、B两端都必须用铁作电极 B．可以用NaCl溶液作为电解液 C．电源中的a为正极，b为负极，制取效果较好 D．阴极发生的反应是： 【答案】A 【详解】A．装置中铁一定作阳极，阴极可以是铁，也可以是其他惰性电极，A错误； B．氯化钠溶液作电解质溶液时，不影响阴极H+放电生成氢气，B正确； C．a为正极，b为负极时，Fe2+在A区生成，H2在B区生成，气体上升，既可以排除溶液中的氧气，也可起到搅拌作用，制取效果较好，C正确； D．电解过程溶液必须产生Fe2+，铁必须作阳极，即Fe-2e-=Fe2+，而阴极需要产生OH－，阴极上发生 ，D正确； 故选A。 知识点二 　电解的计算 [典例5]甲、乙两同学，均用惰性电极电解硫酸铜溶液，各通电一段时间后，甲、乙分别向所得的溶液中加入0.1molCuO和0.05molCu(OH)2，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】甲向所得的溶液中加入0.1molCuO，恰好使溶液恢复到电解前的浓度，表明阴极生成0.1molCu，阳极生成0.05molO2，则甲在电解过程中转移的电子的物质的量为0.1mol×2=0.2mol；乙向所得的溶液中加入0.05molCu(OH)2，恰好使溶液恢复到电解前的浓度，则表明电解分两个阶段，第一阶段电解CuSO4、水，阴极生成Cu，阳极生成O2，第二阶段电解水(电解硫酸溶液的实质是电解水)，阳极共生成0.05molO2，阴极生成0.05molCu和0.05molH2，共转移电子的物质的量为0.05mol×4=0.2mol。所以甲、乙在电解过程中转移电子的物质的量之比为0.2mol: 0.2mol=1:1，故选A。 [典例6]利用双极膜电解制备，捕集烟气中，制备，原理如图所示： 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 下列说法正确的是 A．阴极反应式： B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ为阳离子交换膜 C．电路中转移电子时，整套装置将制得 D．电路中转移电子时，离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成 【答案】C 【分析】由图知，与电源负极相连的电极为阴极，阴极的电极反应式为，与电源正极相连的电极反应式为，钠离子通过离子交换膜Ⅰ移向阴极，故Ⅰ为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜Ⅱ向右移动，故Ⅱ阴离子交换膜，双极膜处氢离子向左移动，氢氧根向右移动，钠离子通过阳离子交换膜向左移动，硫酸根通过阴离子交换膜向右移动，据此回答。 【详解】A．由分析知，阴极反应式：，A错误； B．由分析知，Ⅰ为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B错误； C．电路中转移电子时，2molNa+通过离子交换膜Ⅰ在阴极附近得到2molNaOH，同理，在双极膜和阳离子交换膜之间得到2molNaOH，共得到，C正确； D．电路中转移电子时，双极膜处氢离子向左移动，离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成，D错误； 故选C。 [典例7]二甲醚一氧气燃料电池具有启动快、效率高等优点，用二甲醚—氧气燃料电池电解甲基肼制氢的装置如图所示，其中均为情性电极。下列说法正确的是 A．M极的电极反应式为 B．甲中端通入的是 C．乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH-透过交换膜向N极移动 D．理论上，当生成时，消耗的质量为2.3g 【答案】A 【分析】装置图1分析可知，氢离子移向的电极为正极，X为负极，二甲醚失电子发生氧化反应，结合电极反应判断电极附近pH变化，Y为正极，电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为二甲醚失电子生成二氧化碳，结合原子守恒和电荷守恒写出电极反应为：CH3OCH3+3H2O-12e－=2CO2+12H＋； 氧气在正极发生还原反应，；图2是电解池，N是阴极，H2O得电子发生还原反应：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，M极是阳极，发生氧化反应：，据此分析解答。 【详解】电解池中M是阳极，阳极上CH3−NH−NH2发生失去电子的氧化反应生成CO和N2，电极反应式为，A正确； B．由分析可知，与阴极N相接的电极X为负极，负极反应式为CH3OCH3−12e−＋3H2O＝2CO2＋12H＋，故甲中端通入的是CH3OCH3，B错误； C．N为阴极，水电离的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极消耗OH-，阴极生成OH-，则离子交换膜是阴离子交换膜，OH-透过交换膜向M极移动，参与电极反应，C错误； D．理论上，CH3OCH3~12e－~6H2，当生成标准状况下6.72LH2时，消耗CH3OCH3的质量为=2.3g，但题目中没有说明生成的氢气的状态，D错误； 答案选A。 [典例8]某混合溶液中和的浓度均为，现用直流电源电解该混合溶液。若电解过程中不考虑溶液体积变化，则下列说法正确的是 A．将有色鲜花靠近阴极时，有色鲜花颜色褪去 B．当溶液蓝色恰好完全褪去时，加入和能使溶液复原 C．当溶液蓝色恰好完全褪去时，电解产生的气体总体积为 D．当两个电极产生的气体体积相等时，电路中过的电子总数约为 【答案】D 【分析】电解过程中，阴极先是Cu2+得电子生成铜单质，后是氢离子得电子生成氢气，阳极上氯离子先失去电子生成氯气，再由水失去电子生成氧气； 【详解】A．阴极是Cu2+得电子生成铜单质，将有色鲜花靠近阴极时，有色鲜花颜色不褪去，故A错误； B．当溶液蓝色恰好完全褪去时，说明0.2mol铜离子变为铜单质，有0.4mol电子转移，阳极产生0.1mol氯气和0.05mol氧气，因此加入和能使溶液复原，故B错误； C．根据B选项分析，当溶液蓝色恰好完全褪去时，阳极产生0.1mol氯气和0.05mol氧气，因此电解产生的气体在标准状况下总体积为3.36L，故C错误； D．当两个电极产生的气体体积相等时，即阴极产生的氢气体积等于阳极产生的氯气和氧气体积之和，设整个电路有xmol电子转移，则，解得x=1，因此电路中通过的电子总数约为，故D正确； 综上所述，答案为D。 [基础达标训练] 1．如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 A．氯碱工业中，若在Y电极附近滴入几滴酚酞溶液，则溶液呈红色 B．电解精炼铜时，Z溶液中的浓度不变 C．在铁片上镀铜时，Y是铜 D．制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝 【答案】A 【详解】A．氯碱工业中，Y为阴极，水中的氢离子放电产生氢气和氢氧根，在Y电极附近滴入几滴酚酞溶液，则溶液呈红色，故A正确； B．电解精炼铜时，Z为含有铜离子的溶液中，浓度略有减小，故B错误； C．在铁片上镀铜时，Y是铁片，另一电极为阳极，材料是铜，故C错误； D．制取金属铝时，Z是熔融的氧化铝，熔融的氯化铝不导电，故D错误。 答案选A。 2．下图是课本中电解精炼铜的实验装置，有关说法不正确的是 A．金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为阳离子进入溶液中 B．阳极泥是比铜不活泼的银、金等贵重金属 C．电解质溶液中Cu2+浓度先减小后不变 D．电解精炼铜和电镀铜的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加都相等 【答案】D 【详解】A．电解时，活泼性比铜弱的金属不放电，铜和比铜活泼的锌、铁等金属放电转化为对应的阳离子进入溶液中，A正确； B．电解时，活泼性比铜弱的银、金等不放电，则阳极泥是比铜不活泼的银、金等贵重金属，B正确； C．阳极上比铜活泼的锌、铁等金属先放电，铜后放电，但阴极上都是Cu2+被还原为Cu，则比铜活泼的锌、铁等金属先放电过程c(Cu2+)减小，待铜放电后，电解质溶液中Cu2+的消耗速率与补充速率相等，c(Cu2+)不变，所以电解质溶液中Cu2+浓度先减小后不变，C正确； D．电解精炼铜的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，但电镀铜的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等，D错误； 故选D。 3．如图为阳离子交换膜法以石墨为电极电解饱和溶液的原理示意图。已知溶液从A口进料，含少量的水从B口进料，下列说法错误的是 A．阳极发生氧化反应，有氧气生成 B．电路中转移电子时，阳极区有生成 C．从D出口流出的是较浓的溶液 D．从E出口逸出的气体是 【答案】D 【详解】A．电解时水电离出的在阳极发生反应：，氧元素化合价升高，发生了氧化反应，A项正确； B．根据阳极的电极反应式知，转移电子时，生成，即阳极区有生成，B项正确； C．电解池右侧为阴极区，电极反应为：从阳极区通过阳离子交换膜进入阴极区，使增大，因此从D出口流出的是较浓的溶液，C项正确； D．根据阴极电极反应式知从E出口逸出的气体是H2，D项错误； 故选：D。 4．电化学在生产中有广泛的应用。下列说法正确的是 A．工业冶炼金属铝，常采用电解熔融的氯化铝的方法 B．电解精炼铜时，用粗铜作阴极 C．在镀件上镀银时可用纯银作阳极 D．铜的电解精炼时，粗铜中含有的杂质锌、金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥 【答案】C 【详解】A．氯化铝为共价化合物，熔融状态下不能电离，工业冶炼金属铝，常采用电解熔融的氧化铝的方法，A错误； B．电解精炼铜时，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，B错误； C．在镀件上镀银时可用纯银作阳极，失去电子，C正确； D．铜的电解精炼时，粗铜中活泼性比铜强的金属失电子转化为离子，活泼性比铜弱的金属在阳极沉降下来形成阳极泥，所以杂质锌失去电子转化为锌离子，杂质金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥，D错误； 故选C。 5．下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是 A．从E口逸出的气体是 Cl2 B．从B口加入含少量NaOH的水溶液，NaOH起增强导电性作用 C．每生成 22.4 L Cl2，同时产生2 mol NaOH D．阳离子交换膜左侧的食盐水浓度逐渐变大 【答案】B 【分析】钠离子移向阴极，故右侧为阴极，左侧为阳极。电解饱和食盐水的化学方程式为：，阳极产物为氯气，阴极产物为氢氧化钠和氢气。A处通入饱和食盐水，左侧出口为淡盐水；B处加入含少量NaOH的水溶液，右侧出口为浓NaOH溶液，E出口逸出的气体为氢气。 【详解】A．根据分析，E出口逸出的气体为氢气，A错误； B．根据分析，从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性，B正确； C．没有指明标准状况，无法计算，C错误； D．阳离子交换膜左侧为阳极，阳极氯离子放电生成氯气，钠离子向阴极迁移，阳极区食盐水浓度逐渐减小，D错误； 故选：B。 6．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．理论上转移2mole-生成22.4LH2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生： 【答案】D 【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式为Cl-+H2O-2e-=HClO+H+。钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑，故钛箔为阴极。其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，故电解的主要总反应为，以此解题。 【详解】A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，A错误； B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移2mole-生成1molH2，题目没有告知是否为标准状态下，故H2不能确定，B错误； C．由分析可知，电解的主要总反应为，电解后海水中OH-浓度增大，pH上升，C错误； D．由图可知，阳极上的电极反应为：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，D正确； 故答案为：D。 7．若要在铁制品表面镀镍，下列有关说法正确的是 A．电镀液可用FeSO4溶液 B．铁制品应与电源的负极相连 C．阴极的电极反应为Ni-2e-=Ni2+ D．电镀过程中电镀液中溶质的浓度会增大 【答案】B 【分析】根据电解原理可知，若要在铁制品表面镀镍，则铁制品应该与电源负极相连作阴极，电极反应为：Ni2++2e-=Ni，Ni电极与电源的正极相连作阳极，电极反应为：Ni-2e-=Ni2+，NiSO4溶液作电解质溶液，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，电镀液应该用NiSO4溶液，而不能用FeSO4溶液，A错误； B．由分析可知，铁制品应与电源的负极相连作阴极，B正确； C．由分析可知，阴极的电极反应为：Ni2++2e-=Ni，C错误； D．由分析可知，阴极反应为：Ni2++2e-=Ni，阳极反应为：Ni-2e-=Ni2+，根据电子守恒可知，电镀过程中电镀液中溶质的浓度基本不变，D错误； 故答案为：B。 8．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示，下列有关说法不正确的是 A．能通过离子交换膜 B．产品溶液从口导出 C．从口补充饱和溶液 D．用盐酸控制阳极区溶液的在2～3，有利于氯气的逸出 【答案】C 【分析】由图可知，与电源正极相连的左侧电极是电解池的阳极，氯离子在阳极发生氧化反应生成氯气，右侧电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则a口补充的是精制饱和食盐水、b口补充的是稀氢氧化钠溶液、c口流出的是浓氢氧化钠溶液、d口流出的是淡盐水，电解时钠离子通过离子交换膜由左侧阳极室移向右侧阴极室。 【详解】A．由分析可知，电解时钠离子通过离子交换膜由左侧阳极室移向右侧阴极室，故A正确； B．由分析可知，c口流出的是浓氢氧化钠溶液，故B正确； C．由分析可知，b口补充的是稀氢氧化钠溶液，故C错误； D．氯气与水发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO，用盐酸控制阳极区溶液的在2～3，溶液中氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，有利于氯气的逸出，故D正确； 故选C。 9．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，下列说法错误的个数是 ①X是负极，Y是正极 ②若用右侧装置(电解液改为溶液)在钥匙上镀铜，则将钥匙放在b处 ③溶液的酸性先增强，当铜电极有气泡产生时，此后一段时间酸性会继续增强 ④若用右侧装置(电解液改为溶液)精炼粗铜时，则将粗铜放在b处 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】B 【分析】a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，则b极上水放电得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，b为阴极，与之相连的Y为负极，则a为阳极、X为正极、Pt极为阳极、Cu为阴极； 【详解】①由分析可知，X是正极，Y是负极，错误； ②若用右侧装置(电解液改为溶液)在钥匙上镀铜，则镀件钥匙应该作为阴极，故放在b处，正确； ③溶液开始电解生成铜单质和氢离子，溶液酸性先增强；当铜电极有气泡产生时，此时本质为电解水，使得生成硫酸浓度变大，此后一段时间酸性会继续增强，正确； ④若用右侧装置(电解液改为溶液)精炼粗铜时，则将粗铜放在阳极a处，错误； 故选B。 10．如图所示的装置，甲中盛有CuSO4溶液，乙中盛有KI溶液，电解一段时间后，分别向C、D电极附近滴入淀粉溶液，D电极附近变蓝。下列说法正确的是    A．E、F电极分别是阴极、阳极 B．若甲池是电解精炼铜，则A电极为粗铜 C．甲中Cu2+移向B电极 D．若C电极为惰性电极，则电解后乙中溶液的pH增大 【答案】D 【分析】乙中盛有KI溶液，电解一段时间后，分别向C、D电极附近滴入淀粉溶液，D电极附近变蓝，则D极生成I2，碘元素价态升高失电子，故D极为阳极，电极反应式为2I--2e-=I2，C极为阴极，F极为正极，E极为负极，A极为阴极，B极为阳极，据此作答。 【详解】A．根据题目信息D电极附近变蓝，可知D电极I−放电产生I2，是阳极，E、F电极分别是负极、正极，A错误； B．若甲池是电解精炼铜，则B电极作阳极，为粗铜，B错误； C．甲中Cu2+移向阴极(A电极)，C错误； D．若C电极为惰性电极，乙中电解总反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2，生成KOH，电解后乙中溶液的pH增大，D正确； 故选D。 [素养提升训练] 11．可由电解制取，如图所示，电解总反应：。下列说法不正确的是    A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生氧化反应 C．该反应也可设计为原电池 D．铜电极接直流电源的正极 【答案】C 【详解】A．电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2↑，金属铜失电子，说明金属铜一定作阳极，石墨作阴极，在阴极上是溶液中的氢离子得电子，产生氢气，故A正确； B．铜电极本身失电子，发生氧化反应，故B正确； C．反应2Cu+H2O=Cu2O+H2↑属于非自发性的氧化还原反应，不能设计成原电池，，故C错误； D．铜电极是电解池的阳极，接直流电源的正极，故D正确； 故选：C。 12．如图是氯碱工业离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解饱和食盐水用钛阳极的独特特性之一是它们能够在其表面形成稳定的氧化层，该氧化层可保护阳极免受进一步腐蚀并提高其抗化学侵蚀性。下列有关说法错误的是 A．阳极材料换成铁电极，产物不变 B．使用的阳离子交换膜阻止阴离子OH-和气体通过，使生成的NaOH更纯 C．阴极发生的反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D．b处通入的原料是NaOH的稀溶液 【答案】A 【分析】电解饱和食盐水，阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式：；阴极发生得电子的还原反应，电极反应式：。 【详解】A．铁的还原性大于Cl-的还原性， 所以阳极是铁被氧化，氯离子不反应，故A错误； B．根据题干信息，阳离子交换膜不允许OH-、Cl-等阴离子及气体分子通过，可使生成的NaOH更纯，故B正确； C．阴极发生得电子的还原反应，电极反应式：，故C正确； D．b处通入的原料是NaOH的稀溶液，可增强导电性，故D正确； 故选A。 13．如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断正确的是 A．a是电源的正极 B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C．通过阴离子交换膜移动到石墨电极Ⅱ D．当完全溶解时，至少产生气体(标准状况下) 【答案】D 【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，a是电源的负极，故A错误； B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B错误； C．随着电解的进行，氯离子通过阴离子交换膜移动到中间，但不会穿过质子交换膜移动到石墨II处，故C错误； D．当0.01mol Fe2O3完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式2H2O - 4e−=O2↑+ 4H+，产生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确； 故选D。 14．如图装置中，通直流电时，铜电极质量增加，假设电解前后溶液体积无变化，各池中的电解质均足量，电解过程中溶液不饱和。 下列说法正确的是 A．Y电极为直流电源的负极 B．电解过程中，a池溶液的增大 C．通电时，b池共生成气体 D．通电时，c池溶液的质量减轻 【答案】B 【分析】三个装置是串联的电解池，电解溶液时，在阴极发生还原反应变为，所以质量增加的铜电极是阴极，则银电极是阳极，是电源正极，是电源负极。 【详解】A．分析可知，是电源正极，是电源负极，A错误； B．电解溶液生成，溶液增大，B正确； C．不确定是否为标准状况，无法计算，C错误； D．c池为电镀池，电解质溶液质量不变，D错误； 故选B。 15．电化学在现代的生产生活中有着很广泛的应用，越来越影响着我们的生活。下列关于电化学的叙述正确的是 A．工业上通过电解MgCl2溶液来冶炼Mg单质 B．电动自行车使用的铅酸蓄电池的比能量较高，所以生活中使用很普遍 C．氯碱工业电解池中使用的离子交换膜是阴离子交换膜 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连 【答案】D 【详解】A．工业上通过电解熔融MgCl2来冶炼Mg单质，A错误； B．电动自行车使用的铅酸蓄电池的比能量较低，B错误； C．氯碱工业电解池中使用的离子交换膜是阳离子交换膜，C错误； D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连，D正确； 故选D。 16．下列关于用铜做电极的叙述错误的是 A．铜锌原电池中铜作正极 B．电解食盐水制氯气用铜作阳极 C．电解精炼铜中粗铜作阳极 D．金属表面镀铜用铜作阳极 【答案】B 【详解】A．铜锌原电池中，金属性强于铜的锌作原电池的负极、铜作正极，故A正确； B．电解食盐水制氯气时，应选用惰性电极作电解池的阳极，不能选用铜作阳极，故B错误； C．电解精炼铜中粗铜作精炼池的阳极、纯铜作阴极，故C正确； D．金属表面镀铜用铜作电镀池的阳极，镀件作阴极，故D正确； 故选B。 17．某化学学习小组设计探究电解溶液的实验装置如图1、图2所示(图2中为Cu棒)： 下列判断正确的是 A．若用图1装置做电解精炼铜实验，为粗铜 B．若用图1装置做电镀铜实验，为精铜 C．若图2装置中、均为碳棒，铜棒上的电子流向为B→A D．若图2装置中、均为碳棒，极的电极反应式为 【答案】C 【分析】如图1，C1与电源正极相连，为阳极，与电源的负极相连，为阴极；如图2，与电源正极向相连，为阳极，与电源的负极相连，为阴极，铜棒上A端为阴极，B端为阳极，据此回答。 【详解】A．若用图1装置做电解精炼铜实验，则粗铜作阳极、纯铜作阴极，与电源的负极相连，为阴极，故为纯铜，A错误； B．若用图1装置做电镀铜实验，则Cu为阳极、镀件为阴极，即为镀件，B错误； C．由分析知，铜棒上A端为阴极，B端为阳极，电子由阳极流向阴极，即铜棒上的电子流向为B→A，C正确； D．若图2装置中、均为碳棒，为阴极，电极反应式为，D错误； 故选C。 18．镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时b极为负极 B．电极b发生还原反应过程中，溶液中的KOH浓度增大 C．充电时电流的方向：正极→a极→电解质溶液→b极→负极 D．用该电池提供的电能电解精炼铜，电路中通过，阳极质量减少 【答案】B 【分析】由图可知，放电时，a极为电子的流出极，故a极为负极，电极反应式为Cd-2e-+2OH-═Cd(OH)2，b极为正极，充电时，a极为阴极，b极为阳极，据此作答。 【详解】A．放电时，a极为电子的流出极，则a极为负极，故A错误； B．放电时，电极b为正极，发生还原反应，电极反应式为：NiO(OH)+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-，在原电池中，K+移向正极，则溶液中的KOH浓度增大，故B正确； C．充电时，a极为阴极，与电源负极相连，b极为阳极，与电源正极相连，故充电时电流的方向：正极→b极→电解质溶液→a极→负极，故C错误； D．精炼铜时，粗铜为阳极，有杂质放电，电路中通过，阳极减少的质量不一定是，故D错误； 答案选B。 19．三室式电渗析法将含废水处理并得到两种常见的化工产品，原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜。下列叙述正确的是 A．阴极附近碱性增强 B．阳极区电解质溶液可以是稀NaOH溶液 C．ab为阴离子交换膜，cd为阳离子交换膜 D．当阴极产生1mol气体时，ab膜通过的离子数目为 【答案】A 【分析】由图可知左侧为阴极区，右侧为阳极区，两膜中间的和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，根据电解池“异性相吸”，则通电后通过中间隔室的阴离子交换膜（cd）向阳极迁移，阳极区中水电离出的氢氧根失去电子，氢离子和硫酸根结合形成硫酸得到产品2，同理左侧得到产品1为NaOH，同时为了增强两极的导电能力且不引入新杂质，阴极区应该使用稀NaOH溶液，阳极区使用稀硫酸。 【详解】A．阴极反应为，因此阴极附近碱性增强，A正确； B．由分析可知，阳极区电解质溶液可以是稀硫酸溶液，B错误； C．由分析可知，ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜，利于形成产品，C错误； D．当阴极产生1mol H2时，电路中转移的电子数为，故ab膜通过的数目为，D错误； 故选A。 20．下列有关电解应用的图示中，完全正确的是 A．电解制铝 B．粗铜的精炼 C．铁片上镀锌D．验证电解NaCl溶液的产物 【答案】D 【详解】A．由于氯化铝为共价化合物，在熔融状态下不能电离出离子，因此要制备铝单质是需要电解熔融Al2O3，故A错误； B．粗铜精炼时，粗铜作阳极，发生氧化反应生成Cu2+，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液，故B错误； C．电镀时，应待镀件铁片作阴极，镀层金属Zn作阳极，ZnCl2溶液作电解液，故C错误； D．用惰性电极电解NaCl溶液，根据图示可知，左侧电极为电子流入，则左侧电极为阴极，发生还原反应，溶液中的H2O反应生成H2和OH-，氢气可以用向上排空气法收集，进而可以将生成的气体收集后点燃，即可验证此产物为氢气，右侧电极为电子流出，则右侧电极为阳极，Cl-在阳极发生电极反应，生成Cl2，可以将其通入碘化钾淀粉溶液中，若溶液变蓝，即可证明此产物为Cl2，故D正确； 故答案选D。 21．关于下列装置分析正确的是 A．装置甲中阳极上析出红色物质 B．若开始阶段两极质量相同，电流表中通过0.1 mol电子，则装置甲两极质量差为3.2g C．若装置乙通电一段时间后，撤去直流电源，电流表指针可能偏转 D．可以将装置乙中的铜片更换为锌片制成镀锌铁 【答案】B 【分析】装置甲为电解氯化铜溶液的装置，左侧的石墨电极与电源负极相连，为阴极，Cu2++2e-=Cu，右侧的石墨电极与电源的正极相连，为阳极，2Cl--2e-=Cl2↑；装置乙为电镀铜装置，铜片为阳极，Cu-2e-=Cu2+，待镀铁制器为阴极，Cu2++2e-=Cu。 【详解】A．由分析可知，装置甲中阴极上析出红色物质，A错误； B．装置甲左端石墨电极析出铜单质，转移0.1mol电子，会生成3.2gCu，右端无固体析出，两极质量差为3.2g，B正确； C．装置乙通电一段时间后，铁表面镀上了一层铜，撤去直流电源无法形成原电池，电流表指针不会偏转，C错误； D．将装置乙中的铜片更换为锌片，阳极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，氧化性Zn2+< Cu2+，放电顺序Cu2+优先，无法实现镀锌，D错误； 故答案选B。 22．若要在铜片上镀银，下列叙述中错误的是 ①将铜片接在电源的正极   ②将银片接在电源的正极   ③在铜片上发生的反应是   ④在银片上发生的反应是   ⑤用溶液作电解质溶液   ⑥用溶液作电解质溶液 A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥ 【答案】C 【详解】根据电镀原理，若在铜片上镀银时，铜作电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银；银作电解池的阳极和电源正极相连，银失电子发生氧化反应生成银离子；电解质溶液为硝酸银溶液； ①将铜片应接在电源的负极上，故①错误； ②将银片应接在电源的正极上，故②正确； ③在铜片上发生的反应是：Ag++e-→Ag，故③正确； ④铜片上镀银，银为阳极，在银片上发生的反应是：Ag-e-→Ag+，故④错误； ⑤由分析可知，电解质溶液为硝酸银溶液，故⑤错误； ⑥需用硝酸银溶液为电镀液，故⑥正确； 故选C。 23．下列有关电化学装置的描述正确的是 A．K+移向ZnSO4溶液 B．可用于电解精炼铜 C．应使用阴离子交换膜 D．可用于铁钉镀锌 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．由题干装置可知，Zn为负极，Cu为正极，电解质溶液中阳离子移向正极，故盐桥中K+移向CuSO4溶液，A错误； B．电解精炼铜时，粗铜应与电源正极相连作阳极，纯铜与电源负极相连作阴极，B错误； C．Cl2能与NaOH溶液反应，防止OH-通过离子交换膜进入阳极，应该选用阳离子交换膜，C错误； D．电镀时，镀件与电源负极相连作阴极，镀层金属单质与电源正极相连作阳极，含镀层金属阳离子的电解质溶液作电解质，故图示装置可用于铁钉镀锌，D正确； 故答案为D。 24．一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A．理论上每消耗，阳极室溶液减少 B．阴极区溶液中浓度逐渐升高 C．阳极反应： D．理论上每消耗，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 【答案】A 【分析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe,电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断选项。 【详解】A．理论上每消耗1mol Fe2O3，转移6mol电子，生成3mol氯气，同时有6mol Na+由阳极移向阴极，阳极室溶液减少质量=3mol×71g/mol+6mol×23g/mol=351g，故A错误； B．侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高，故B正确； C．右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，阳极反应：2Cl--2e-═Cl2↑，故C正确； D．理论上每消耗1mol Fe2O3，转移6mol电子，有6mol Na+由阳极移向阴极，故D正确； 答案选A。 25．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： (1)电源电极A名称为 。 (2)写出C和F的电极反应式： C： ；F： 。 (3)若通过0.02mol电子时，通电后甲中溶液体积为200mL，则通电后所得的硫酸溶液的物质的量浓度为 。 (4)若通过0.02mol电子时，丁中电解足量R(NO3)m溶液时，某一电极析出了a g金属R，则金属R的相对原子质量Mr(R)的计算公式为Mr(R)= (用含a、m的代数式表示)。 (5)戊中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe(OH)3胶体粒子带 电荷(填“正”或“负”)，在电场作用下向Y极移动。 (6)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。 (7)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“铜件”或“银”)。 【答案】(1)正极 (2) 4OH-_4e-=O2↑+2H2O(或2H2O-4e-=O2↑+4H+) 2H++2e-=H2↑ (或2H2O+4e-=H2↑+4OH-) (3)0.05 mol•L-1 (4)50am (5)正 (6)1∶2∶2∶2 (7)铜件 【分析】C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为外接直流电源的两极，将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F电极附近氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性，则H+在F电极放电生成氢气，F为阴极，所以C、E、G、X、I为阳极，D、F、H、Y、J为阴极，A为正极、B为负极，据此分析解答。 【详解】（1）由分析可知，A为正极； （2）C电极为阳极，水电离出的氢氧根离子放电，电极反应式为4OH-_4e-=O2↑+2H2O(或2H2O-4e-=O2↑+4H+)；F电极上氢离子放电，电极反应式为2H++2e-=H2↑ (或2H2O+4e-=H2↑+4OH-)； （3）若通过0.02mol电子，根据电解方程式：2CuSO4+2H2OO2↑+2Cu+2H2SO4，产生硫酸的物质的量是0.01mol，通电后甲中溶液体积为200mL，则通电后所得的硫酸溶液的物质的量浓度为0.05 mol•L-1； （4）由电子守恒可知，电解R(NO3)m溶液时，某一极增加了agR，根据Rm++me-=R可知，=0.02mol，解得：Mr(R)=50am； （5）Y极是阴极，该电极颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶体向该电极移动，根据异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷； （6）C、D、E、F电极发生的电极反应分别为：4OH-－4e-=O2↑+2H2O、Cu2++2e-=Cu、2Cl-－2e-=Cl2↑、2H++2e-=H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的物质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2； （7）电镀装置中，镀层金属必须做阳极，镀件做阴极，所以H应该是镀件，即H应该是铜件。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 化学反应与电能 第二节　 电解池 第2课时　电解原理的应用 模块导航：[学习目标]→[思维导图建框架]→[核心知识梳理]→[典例分析]→[基础达标训练]→[素养提升训练] [学习目标]　 1.了解电解在氯碱工业中的应用。 2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。 3.掌握电解的有关计算。 [思维导图建框架] [核心知识梳理]　 一、电解饱和食盐水——氯碱工业 1．电解饱和食盐水的原理 通电前：溶液中的离子是 。 通电后：①移向阳极的离子是Cl－、OH－，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成氯气。 阳极： (氧化反应) ②移向阴极的离子是Na＋、H＋，H＋比Na＋容易得到电子，被还原成氢气。其中H＋是 由 电离产生的。 阴极： (还原反应) ③总反应： 化学方程式为： 离子方程式为：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。 2．氯碱工业生产流程 烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做 工业。工业生产中，电解饱和食盐水的反应在 离子交换膜电解槽中进行。 ①阳离子交换膜电解槽 ②阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的 与阳极产生的 混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。 3．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂。 (2)电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 二、电镀、精炼铜 1．电镀与电解精炼 电镀是一种利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。电镀池和电解精炼池是特定条件下的电解池。 电镀 电解精炼铜 装置 阳极材料 镀层金属Cu 粗铜(含锌、银、金等杂质) 阴极材料 镀件金属Fe 纯铜 阳极反应 Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋等 阴极反应 溶液变化 硫酸铜溶液浓度保持 Cu2＋浓度 ，金、银等金属沉积形成阳极泥 【特别提醒】(1)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。 (2)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。 3．电冶金 (1)金属冶炼的本质：使矿石中的 获得电子，从它们的化合物中 出来： Mn＋＋ne－===M。 (2)电解熔融的氯化钠可制取金属钠： 阳极反应式： ； 阴极反应式：Na＋＋e－===Na； 总反应方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (3)常见金属的冶炼方法： 电解法（熔融态） 热还原法 （常见还原剂：C、CO、H2、Al） 热分解法 物理方法 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 【特别提醒】①电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高。 ②电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。 三、电解的有关计算 1．电解计算的类型 电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶 液的pH及物质的量浓度等)。 2．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等 3．电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等 类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。 [典例分析] 　知识点一　 电解原理的应用 [典例1]氯碱工业的原理如图所示，下列说法中不正确的是 A．电极a接电源的正极 B．电极b上电极反应为： C．Na+透过阳离子交换膜由左向右移动 D．总离子反应为： [典例2]如图为电镀实验装置，下列有关叙述不正确的是 A．电镀时，待镀铁制品应与直流电源负极相连 B．通电后，溶液中的移向阳极 C．镀铜时，理论上阳极和阴极的质量变化相等 D．待镀铁制品增重0.64g，电路中通过的电子为0.01mol [典例3]粗铜中含有少量铁、锌、银、金等杂质，工业上可用电解法精炼粗铜制得纯铜，下列说法正确的是 A．精铜做阳极，粗铜做阴极 B．阴极只能是被还原 C．电解时，阳极反应只有 D．电解后，可用阳极泥来提炼金、银 [典例4]某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中不正确的是 A．A、B两端都必须用铁作电极 B．可以用NaCl溶液作为电解液 C．电源中的a为正极，b为负极，制取效果较好 D．阴极发生的反应是： 知识点二 　电解的计算 [典例5]甲、乙两同学，均用惰性电极电解硫酸铜溶液，各通电一段时间后，甲、乙分别向所得的溶液中加入0.1molCuO和0.05molCu(OH)2，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为 A． B． C． D． [典例6]利用双极膜电解制备，捕集烟气中，制备，原理如图所示： 已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 下列说法正确的是 A．阴极反应式： B．Ⅰ为阴离子交换膜，Ⅱ为阳离子交换膜 C．电路中转移电子时，整套装置将制得 D．电路中转移电子时，离子交换膜Ⅱ与双极膜之间的隔室能生成 [典例7]二甲醚一氧气燃料电池具有启动快、效率高等优点，用二甲醚—氧气燃料电池电解甲基肼制氢的装置如图所示，其中均为情性电极。下列说法正确的是 A．M极的电极反应式为 B．甲中端通入的是 C．乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH-透过交换膜向N极移动 D．理论上，当生成时，消耗的质量为2.3g [典例8]某混合溶液中和的浓度均为，现用直流电源电解该混合溶液。若电解过程中不考虑溶液体积变化，则下列说法正确的是 A．将有色鲜花靠近阴极时，有色鲜花颜色褪去 B．当溶液蓝色恰好完全褪去时，加入和能使溶液复原 C．当溶液蓝色恰好完全褪去时，电解产生的气体总体积为 D．当两个电极产生的气体体积相等时，电路中过的电子总数约为 [基础达标训练] 1．如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 A．氯碱工业中，若在Y电极附近滴入几滴酚酞溶液，则溶液呈红色 B．电解精炼铜时，Z溶液中的浓度不变 C．在铁片上镀铜时，Y是铜 D．制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝 2．下图是课本中电解精炼铜的实验装置，有关说法不正确的是 A．金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为阳离子进入溶液中 B．阳极泥是比铜不活泼的银、金等贵重金属 C．电解质溶液中Cu2+浓度先减小后不变 D．电解精炼铜和电镀铜的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加都相等 3．如图为阳离子交换膜法以石墨为电极电解饱和溶液的原理示意图。已知溶液从A口进料，含少量的水从B口进料，下列说法错误的是 A．阳极发生氧化反应，有氧气生成 B．电路中转移电子时，阳极区有生成 C．从D出口流出的是较浓的溶液 D．从E出口逸出的气体是 4．电化学在生产中有广泛的应用。下列说法正确的是 A．工业冶炼金属铝，常采用电解熔融的氯化铝的方法 B．电解精炼铜时，用粗铜作阴极 C．在镀件上镀银时可用纯银作阳极 D．铜的电解精炼时，粗铜中含有的杂质锌、金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥 5．下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是 A．从E口逸出的气体是 Cl2 B．从B口加入含少量NaOH的水溶液，NaOH起增强导电性作用 C．每生成 22.4 L Cl2，同时产生2 mol NaOH D．阳离子交换膜左侧的食盐水浓度逐渐变大 6．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．理论上转移2mole-生成22.4LH2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生： 7．若要在铁制品表面镀镍，下列有关说法正确的是 A．电镀液可用FeSO4溶液 B．铁制品应与电源的负极相连 C．阴极的电极反应为Ni-2e-=Ni2+ D．电镀过程中电镀液中溶质的浓度会增大 8．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示，下列有关说法不正确的是 A．能通过离子交换膜 B．产品溶液从口导出 C．从口补充饱和溶液 D．用盐酸控制阳极区溶液的在2～3，有利于氯气的逸出 9．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，下列说法错误的个数是 ①X是负极，Y是正极 ②若用右侧装置(电解液改为溶液)在钥匙上镀铜，则将钥匙放在b处 ③溶液的酸性先增强，当铜电极有气泡产生时，此后一段时间酸性会继续增强 ④若用右侧装置(电解液改为溶液)精炼粗铜时，则将粗铜放在b处 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 10．如图所示的装置，甲中盛有CuSO4溶液，乙中盛有KI溶液，电解一段时间后，分别向C、D电极附近滴入淀粉溶液，D电极附近变蓝。下列说法正确的是    A．E、F电极分别是阴极、阳极 B．若甲池是电解精炼铜，则A电极为粗铜 C．甲中Cu2+移向B电极 D．若C电极为惰性电极，则电解后乙中溶液的pH增大 [素养提升训练] 11．可由电解制取，如图所示，电解总反应：。下列说法不正确的是    A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生氧化反应 C．该反应也可设计为原电池 D．铜电极接直流电源的正极 12．如图是氯碱工业离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解饱和食盐水用钛阳极的独特特性之一是它们能够在其表面形成稳定的氧化层，该氧化层可保护阳极免受进一步腐蚀并提高其抗化学侵蚀性。下列有关说法错误的是 A．阳极材料换成铁电极，产物不变 B．使用的阳离子交换膜阻止阴离子OH-和气体通过，使生成的NaOH更纯 C．阴极发生的反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH- D．b处通入的原料是NaOH的稀溶液 13．如图所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断正确的是 A．a是电源的正极 B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现蓝色 C．通过阴离子交换膜移动到石墨电极Ⅱ D．当完全溶解时，至少产生气体(标准状况下) 14．如图装置中，通直流电时，铜电极质量增加，假设电解前后溶液体积无变化，各池中的电解质均足量，电解过程中溶液不饱和。 下列说法正确的是 A．Y电极为直流电源的负极 B．电解过程中，a池溶液的增大 C．通电时，b池共生成气体 D．通电时，c池溶液的质量减轻 15．电化学在现代的生产生活中有着很广泛的应用，越来越影响着我们的生活。下列关于电化学的叙述正确的是 A．工业上通过电解MgCl2溶液来冶炼Mg单质 B．电动自行车使用的铅酸蓄电池的比能量较高，所以生活中使用很普遍 C．氯碱工业电解池中使用的离子交换膜是阴离子交换膜 D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连 16．下列关于用铜做电极的叙述错误的是 A．铜锌原电池中铜作正极 B．电解食盐水制氯气用铜作阳极 C．电解精炼铜中粗铜作阳极 D．金属表面镀铜用铜作阳极 17．某化学学习小组设计探究电解溶液的实验装置如图1、图2所示(图2中为Cu棒)： 下列判断正确的是 A．若用图1装置做电解精炼铜实验，为粗铜 B．若用图1装置做电镀铜实验，为精铜 C．若图2装置中、均为碳棒，铜棒上的电子流向为B→A D．若图2装置中、均为碳棒，极的电极反应式为 18．镍镉电池是一种新型的封闭式体积小的可充电电池。其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时b极为负极 B．电极b发生还原反应过程中，溶液中的KOH浓度增大 C．充电时电流的方向：正极→a极→电解质溶液→b极→负极 D．用该电池提供的电能电解精炼铜，电路中通过，阳极质量减少 19．三室式电渗析法将含废水处理并得到两种常见的化工产品，原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜。下列叙述正确的是 A．阴极附近碱性增强 B．阳极区电解质溶液可以是稀NaOH溶液 C．ab为阴离子交换膜，cd为阳离子交换膜 D．当阴极产生1mol气体时，ab膜通过的离子数目为 20．下列有关电解应用的图示中，完全正确的是 A．电解制铝 B．粗铜的精炼 C．铁片上镀锌D．验证电解NaCl溶液的产物 21．关于下列装置分析正确的是 A．装置甲中阳极上析出红色物质 B．若开始阶段两极质量相同，电流表中通过0.1 mol电子，则装置甲两极质量差为3.2g C．若装置乙通电一段时间后，撤去直流电源，电流表指针可能偏转 D．可以将装置乙中的铜片更换为锌片制成镀锌铁 22．若要在铜片上镀银，下列叙述中错误的是 ①将铜片接在电源的正极   ②将银片接在电源的正极   ③在铜片上发生的反应是   ④在银片上发生的反应是   ⑤用溶液作电解质溶液   ⑥用溶液作电解质溶液 A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥ 23．下列有关电化学装置的描述正确的是 A．K+移向ZnSO4溶液 B．可用于电解精炼铜 C．应使用阴离子交换膜 D．可用于铁钉镀锌 A．A B．B C．C D．D 24．一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A．理论上每消耗，阳极室溶液减少 B．阴极区溶液中浓度逐渐升高 C．阳极反应： D．理论上每消耗，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为 25．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答： (1)电源电极A名称为 。 (2)写出C和F的电极反应式： C： ；F： 。 (3)若通过0.02mol电子时，通电后甲中溶液体积为200mL，则通电后所得的硫酸溶液的物质的量浓度为 。 (4)若通过0.02mol电子时，丁中电解足量R(NO3)m溶液时，某一电极析出了a g金属R，则金属R的相对原子质量Mr(R)的计算公式为Mr(R)= (用含a、m的代数式表示)。 (5)戊中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe(OH)3胶体粒子带 电荷(填“正”或“负”)，在电场作用下向Y极移动。 (6)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。 (7)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 (填“铜件”或“银”)。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$