4.2.1电解原理-2024-2025学年高二化学上学期同步讲义 （人教版2019选择性必修1）

电解池--电解原理 第一部分：考点精要 1、电解池的构成 ①直流电源和导线：导线连接电源与电极，形成电流通路，使电子能够在电路中流动.直流电源 阳极 阴极 ②电解质溶液或熔融电解质：提供离子导电的媒介，阴阳离子在电场作用下 移动. ③电极：与电源 极相连的是阳极，发生 反应；与电源 极相连的是阴极，发生 反应. 2、电解原理 ①离子定向移动：通电时，电解质溶液中的阳离子向 极移动，阴离子向 极移动. ②电极反应：以电解熔融的NaCl为例，阳极发生 ，反应类型为 反应；阴极发生 ，反应类型为 反应. ③放电顺序：阳极上， 电极优先于溶液中的阴离子放电，如：Cu、Fe等金属；若为惰性电极，则溶液中阴离子的放电顺序为 等； 极上，溶液中阳离子的放电顺序为 3、电解规律 ①电解电解质型：如电解HCl溶液，阳极 阴极 阳极 NaOH ，阴极 ， 电解的结果是电解质本身被分解. ②放H2生碱型：以电解NaCl溶液为例，阳极 ，阴极 ，同时在阴极附近形成NaOH溶液，即：阴极放H2生碱. ③放O2生酸型：例如电解CuSO4溶液，阳极 ，阴极 ，溶液中生成了H2SO4.即：阳极放O2生酸。 ④电解水型：例如电解NaOH溶液，阳极: ， 阴极: 总反应为： 第二部分：题型突破 题型一：电极反应式的书写 ①用惰性电极电解氯化铜溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 ②用惰性电极电解氯化钾溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 ③用惰性电极电解硝酸银溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 ④用惰性电极电解硫酸钠溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 题型二：电解产物的判断 ①用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，在阴极得到金属单质的是（ ） A. NaCl溶液 B. CuSO4溶液 C. AgNO3溶液 D. KOH溶液 ②下列离子在电解过程中，在阴极上优先得到电子的离子是（ ） A. H⁺ B. Fe²⁺ C. Cu²⁺ D. Na⁺ 题型三：溶液pH的变化 ①用惰性电极电解稀硫酸溶液，电解一段时间后，溶液的pH（ ） A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法确定 ②用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给 0.2mol 电子时，停止通电。若此溶液体积为 2L，则所得电解液的 pH 是（ ） A. 1 B. 8 C. 13 D. 14 题型四：电解液复原 ① 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ） A. CuCl₂[CuCl₂] B. NaOH[NaOH] C. NaCl[盐酸] D. CuSO₄[Cu(OH)₂] ②以石墨为电极电解足量的 CuSO₄溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（ ） A. Cu(OH)₂ B. H2O C. CuO D. CuSO₄·5H2O 题型五：转移电子与反应物或生成物物质的量的关系 ① 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1mol Cu(OH)₂后恰好恢复到电解前的浓度和 pH。则电解过程中转移的电子数为（ ） A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.6mol D. 0.8mol ②用惰性电极电解饱和食盐水，若阴极产生 2.24L（标准状况）氢气，则溶液中生成的氢氧化钠的物质的量为（ ） A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.1mol D. 0.8mol 题型六：电解不同阶段产物问题 ①某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该溶液,下列叙述中不正确的是（ ） . A. 阴极只析出H2 B. 阳极先析出Cl2，后析出O2 C. 电解最后阶段为电解水 D. 溶液pH不断增大，最后为7 ②某溶液中含有两种溶质AlCl3和H2SO4，它们的物质的量之比为2:1。用石墨做电极电解该混合溶液，下列叙述不正确的是（ ）. A. 阴极自始至终只有H2 B. 阳极先析出Cl2后析出O2 C. 电解最后阶段为电解水 D. 溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解 ③用惰性电极电解NaCl、Cu(NO3)2、稀H2SO4的混合液，开始电解时，阴极和阳极上析出的物质分别是(　 　) A．H2和O2 B．O2 和Cu C．Cl2和H2 D．Cl2和Cu 第三部分：达标检测 1、 选择题 1. 下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是（ ） A. 电解池是将电能转化为化学能的装置 B. 与电源正极相连的是电解池的阳极 C. 电解池中电子从阳极经电解质溶液流向阴极 D. 阴极发生还原反应 2. 下列装置能构成电解池的是（ ） A. 用铜片和石墨作电极，插入酒精溶液中 B. 用铂片和铜片作电极，用导线相连后，插入硫酸铜溶液中 C. 用铜片和铁片作电极，用导线相连后，插入稀硫酸溶液中 D. 用石墨作电极，插入氢氧化钠溶液中，两极分别与电源正、负极相连 3. 电解池中，与电源正极相连的电极是（ ） A. 阴极，发生还原反应 B. 阴极，发生氧化反应 C. 阳极，发生还原反应 D. 阳极，发生氧化反应 4. 下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是（ ） A. 电解池是将电能转化为化学能的装置 B. 电解池中电子从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极 C. 电解池中的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D. 电解池中离子的移动方向是，阳离子向阳极移动，阴离子向阴极移动 5. 用惰性电极电解下列溶液，在阴极上有金属析出的是（ ） A. KOH 溶液 B. HCl 溶液 C. CuSO₄溶液 D. Na₂SO₄溶液 6. 以石墨为电极电解熔融氯化钠时，阳极的电极反应式为（ ） A. Na⁺ + e⁻ = Na B. 2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑ C. 2H₂O - 4e⁻ = 4H⁺ + O₂↑ D. 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑ 7. 用惰性电极电解下列溶液，溶液的 pH 均增大的是（ ） A. NaCl 溶液、CuSO₄溶液、KNO₃溶液 B. NaOH 溶液、HCl 溶液、Na2SO₄溶液 C. HCl 溶液、NaCl溶液、Ba(OH)₂溶液 D. AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca(OH)₂溶液 8. 以石墨为电极电解下列溶液，在阳极上产生气体且气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是（ ） A. NaOH 溶液 B. KI 溶液 C. Na2SO₄溶液 D. CuSO₄溶液 9. 下列关于电解池的叙述中，正确的是（ ） A. 电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的 B. 金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极 C. 在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动 D. 相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数可能不相等 10. 电解法处理酸性含铬废水（主要含有 Cr2O72-）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H⁺ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，最后 Cr3+ 以 Cr(OH)3沉淀形式除去。下列说法不正确的是（ ） A. 阳极反应为 Fe - 2e⁻ = Fe2+ B. 电解过程中溶液 pH 不会变化 C. 过程中有 Fe(OH)3沉淀生成 D. 电路中每转移 12mol 电子，最多有 1mol Cr2O72- 被还原 11. 用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有 H₂和 O₂生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液（与电解前同温度）的说法中错误的是（ ） A. 溶液的 pH 可能增大 B. 溶液的 pH 可能减小 C. 溶液的浓度可能减小 D. 溶液的浓度可能不变 12. 用惰性电极电解 CuCl₂溶液，当有 0.2mol 电子发生转移时，在阴极上析出铜的质量为（ ） A. 6.4g B. 12.8g C. 3.2g D. 1.6g 13. 以惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ） A. AgNO₃(Ag₂O) B. Na2SO₄(Na2SO₄) C. KCl(KCl) D. CuCl₂(CuO) 14. 电解 CuSO₄溶液一段时间后，向溶液中加入 0.1mol Cu(OH)₂可以使溶液恢复到原来的状态，则电解过程中转移的电子数为（ ） A.0.1mol B. 0.2mol C. 0.3mol D. 0.4mol 15. 下列关于电解池中离子放电顺序的说法错误的是（ ） A. 惰性电极时，S²⁻比 I⁻先放电 B. 惰性电极时，OH⁻比含氧酸根离子先放电 C. 阳极是活性电极时，电极本身先放电 D. 阴极为锌块时，单质锌放电 16. 以石墨为电极电解 CuSO₄溶液，若阳极产生气体 0.02mol，则阴极析出铜的质量为（ ） A. 1.28g B. 2.56g C. 5.12g D. 10.24g 17. 某电解池，以铂为电极电解 Na₂SO₄溶液，当电路中有 0.2mol 电子转移时，阳极产生气体的体积（标准状况）约为（ ） A. 1.12L B. 2.24L C. 0.56L D. 4.48L 18. 电解池中，阳极的电极材料一定（ ） A. 发生氧化反应 B. 与电源正极相连 C. 是惰性电极 D. 失电子 19. 用惰性电极电解足量的 KI 溶液，一段时间后，加入少量 KCl 固体，溶液的导电性（ ） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 无法确定 20. 电解池工作时，阳极材料的质量（ ） A. 一定减少 B. 一定增加 C. 可能增加也可能减少 D. 不变 21.用惰性电极电解物质的量比为1∶3的NaCl和CuSO4的混合溶液，不可能发生的反应是(　 　) A．2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ B. 2H2O2H2↑＋O2↑ C．2Cu2＋＋2H2O2Cu ＋4H＋＋O2↑ D．Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ 二、填空题 1. 电解饱和食盐水的化学方程式为：_________________________________；阳极反应式为____________________________________；阴极反应式为___________________________。 2. 电镀是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方法。若在铁制品上镀铜，以铜为阳极，铁制品为阴极，电镀液为_________溶液。阳极反应式为_____________________。铜片 待镀件 硫酸铜溶液 电镀铜原理 3. 工业上电解熔融氧化铝制取金属铝，反应方程式为______________________________。阳极反应式为___________________________；阴极反应式为________________________。若电解过程中有 0.6mol 电子转移，则理论上生成铝_______mol，生成氧气_______L（标况）。 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 $$ 电解池--电解原理 第一部分：考点精要 1、电解池的构成 ①直流电源和导线：导线连接电源与电极，形成电流通路，使电子能够在电路中流动.直流电源 阳极 阴极 ②电解质溶液或熔融电解质：提供离子导电的媒介，阴阳离子在电场作用下定向移动. ③电极：与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，发生还原反应. 2、电解原理 ①离子定向移动：通电时，电解质溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动. ②电极反应：以电解熔融的NaCl为例，阳极发生2Cl- - 2e- = Cl2↑，反应类型为氧化反应；阴极发生Na+ + e- = Na，反应类型为还原反应. ③放电顺序：阳极上，活性电极优先于溶液中的阴离子放电，如：Cu、Fe等金属；若为惰性电极，则溶液中阴离子的放电顺序为S2->SO32->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-等； 阴极上，溶液中阳离子的放电顺序为 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸中）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水中）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+. 3、电解规律 ①电解电解质型：如电解HCl溶液，阳极2Cl- - 2e- = Cl2↑，阴极2H+ + 2e- = H2↑，电解的结果是电解质本身被分解.阴极 阳极 NaOH ②放H2生碱型：以电解NaCl溶液为例，阳极2Cl- - 2e- = Cl2↑，阴极2H+ + 2e- = H2↑，同时在阴极附近形成NaOH溶液，即：阴极放H2生碱. ③放O2生酸型：例如电解CuSO4溶液，阳极2H2O - 4e- = O2↑+4H+，阴极Cu2++2e- = Cu，溶液中生成了H2SO4.即：阳极放O2生酸。 ④电解水型：例如电解NaOH溶液，阳极:4OH- - 4e- = O2↑+2H2O，阴极2H2O + 2e- = H2↑+2OH- 总反应为：2H2O = 2H2↑+ O2↑（条件：电解） 第二部分：题型突破 题型一：电极反应式的书写 ①用惰性电极电解氯化铜溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 【答案】阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑；阴极：Cu2++2e- = Cu。 【解析】惰性电极不参与反应，溶液中的Cu2+向阴极移动，Cu2+得电子能力强于H+，所以阴极发生Cu2+得电子生成Cu的反应；Cl- 向阳极移动，Cl- 失电子能力强于OH-，阳极发生2Cl- 失电子生成Cl2的反应 。 ②用惰性电极电解氯化钾溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 【答案】阳极2Cl- - 2e- = Cl2↑，阴极2H+ + 2e- = H2↑，属于放H2生碱型 ③用惰性电极电解硝酸银溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 【答案】阳极2H2O - 4e- = O2↑+4H+，阴极Ag++e-=Ag ，属于放O2生酸型 ④用惰性电极电解硫酸钠溶液，写出阳极和阴极的电极反应式。 【答案】阳极: 2H2O - 4e- = O2↑+ 4H+ ，阴极2H2O + 2e- = H2↑+2OH- 属于电解水型 题型二：电解产物的判断 ①用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，在阴极得到金属单质的是（ ） A. NaCl溶液 B. CuSO4溶液 C. AgNO3溶液 D. KOH溶液 【答案】BC 【解析】A项，惰性电极电解NaCl溶液，阴极反应为2H++2e-=H2↑，得到氢气，A错误；B项，电解CuSO4溶液，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，得到铜单质，B正确；C项，电解AgNO3溶液，阴极反应为Ag++e-=Ag，得到银单质，C正确；D项，电解KOH溶液，阴极反应为2H++2e-=H2↑，得到氢气，D错误。 ②下列离子在电解过程中，在阴极上优先得到电子的离子是（ ） A. H⁺ B. Fe²⁺ C. Cu²⁺ D. Na⁺ 【答案】C 【解析】在阴极上，阳离子的放电顺序为 Ag⁺>Hg²⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Ca²⁺>K⁺，所以 Cu²⁺优先得到电子。 题型三：溶液pH的变化 ①用惰性电极电解稀硫酸溶液，电解一段时间后，溶液的pH（ ） A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法确定 【答案】C 【解析】惰性电极电解稀硫酸溶液，阳极反应为2H2O - 4e- = O2↑+4H+，阴极反应为2H++2e- = H2↑，实质是电解水，硫酸溶液浓度增大，c(H+)增大，pH减小，答案为C 。 ②用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给 0.2mol 电子时，停止通电。若此溶液体积为 2L，则所得电解液的 pH 是（ ） A. 1 B. 8 C. 13 D. 14 【答案】C 【解析】电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl + 2H₂O=2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑（条件：电解），每转移 2mol 电子生成 2mol 氢氧化钠。当转移 0.2mol 电子时，生成 0.2mol 氢氧化钠，c(NaOH) = 0.1mol/L，pH = 13，C 正确。 题型四：电解液复原 ① 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ） A. CuCl₂[CuCl₂] B. NaOH[NaOH] C. NaCl[盐酸] D. CuSO₄[Cu(OH)₂] 【答案】A 【解析】A 项，电解氯化铜溶液生成铜和氯气，补充氯化铜即可恢复原溶液，A 正确；B 项，电解氢氧化钠溶液实质是电解水，应补充水，B 错误；C 项，电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，应补充氯化氢，C 错误；D 项，电解硫酸铜溶液生成铜、氧气和硫酸，应补充氧化铜或碳酸铜，D 错误。 ②以石墨为电极电解足量的 CuSO₄溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（ ） A. Cu(OH)₂ B. H2O C. CuO D. CuSO₄·5H2O 【答案】C 【解析】电解硫酸铜溶液的方程式为 2CuSO₄ + 2H2O=2Cu + O2↑+ 2H2SO₄（条件：电解），从溶液中析出的物质是铜和氧气，相当于氧化铜，所以应加入适量的氧化铜可使溶液恢复到起始状态，C 正确。 题型五：转移电子与反应物或生成物物质的量的关系 ① 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1mol Cu(OH)₂后恰好恢复到电解前的浓度和 pH。则电解过程中转移的电子数为（ ） A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.6mol D. 0.8mol 【答案】B 【解析】加入 0.1mol Cu(OH)₂相当于加入 0.1mol CuO 和 0.1mol H₂O，电解硫酸铜溶液的反应为 2CuSO₄ + 2H₂O=2Cu + O₂↑+ 2H₂SO₄（条件：电解），电解生成 0.1mol Cu 转移 0.2mol 电子，电解 0.1mol H₂O 转移 0.2mol 电子，共转移 0.4mol 电子。 ② 用惰性电极电解饱和食盐水，若阴极产生 2.24L（标准状况）氢气，则溶液中生成的氢氧化钠的物质的量为（ ） A. 0.2mol B. 0.4mol C. 0.1mol D. 0.8mol 【答案】A 【解析】阴极反应为 2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻，生成 2.24L（标准状况）氢气，即 0.1mol 氢气，转移 0.2mol 电子，根据电子守恒，生成氢氧化钠 0.2mol。 题型六：电解不同阶段产物问题 ①某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该溶液,下列叙述中不正确的是（ ） . A. 阴极只析出H2 B. 阳极先析出Cl2，后析出O2 C. 电解最后阶段为电解水 D. 溶液pH不断增大，最后为7 【答案】D 【解析】溶液中n(Na+):n(H+) = 3:2，n(Cl-):n(SO42-}) = 3:1。第一阶段，阳极Cl-放电生成Cl2，阴极H+放电生成H2；第二阶段，阳极OH-放电生成O2，阴极H+放电生成H2；第三阶段，阳极OH-放电生成O2，阴极H+放电生成H2，实质是电解水。1molNaCl电解，产生1molNaOH，与硫酸反应生成NaHSO4,呈酸性，pH<7。 ②某溶液中含有两种溶质AlCl3和H2SO4，它们的物质的量之比为2:1。用石墨做电极电解该混合溶液，下列叙述不正确的是（ ）. A. 阴极自始至终只有H2 B. 阳极先析出Cl2后析出O2 C. 电解最后阶段为电解水 D. 溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解 【答案】D 【解析】溶液中有H+、Al3+、Cl-、SO42-。第一阶段，阳极Cl-放电生成Cl2，阴极H+放电生成H2；第二阶段，阳极OH-放电生成O2，阴极H+放电生成H2，同时Al3+与OH-反应生成Al(OH)3沉淀；第三阶段，阳极OH-放电生成O2，阴极H+放电生成H2，实质是电解水.因为氯离子与氢离子比例为3:1，故电解产生2份OH-，铝离子与氢氧根离子比例为1:1,故产生Al(OH)3沉淀不溶解。 ③用惰性电极电解NaCl、Cu(NO3)2、稀H2SO4的混合液，开始电解时，阴极和阳极上析出的物质分别是(　 　) A．H2和O2 B．O2 和Cu C．Cl2和H2 D．Cl2和Cu 【答案】D 【解析】根据离子的放电顺序：阳离子为Cu2＋>H＋>Na＋，阴离子为Cl－>OH－>SO42-、NO3-，开始电解时，阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－=Cu。 第三部分：达标检测 1、 选择题 1. 下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是（ ） A. 电解池是将电能转化为化学能的装置 B. 与电源正极相连的是电解池的阳极 C. 电解池中电子从阳极经电解质溶液流向阴极 D. 阴极发生还原反应 【答案】C 【解析】电解池中电子从阳极经导线流向电源正极，再从电源负极经导线流向阴极，电解质溶液中是离子定向移动导电，而不是电子，C 错误。 2. 下列装置能构成电解池的是（ ） A. 用铜片和石墨作电极，插入酒精溶液中 B. 用铂片和铜片作电极，用导线相连后，插入硫酸铜溶液中 C. 用铜片和铁片作电极，用导线相连后，插入稀硫酸溶液中 D. 用石墨作电极，插入氢氧化钠溶液中，两极分别与电源正、负极相连 【答案】D 【解析】构成电解池需要有外接电源、两个电极、电解质溶液或熔融电解质，且形成闭合回路。A 项，酒精是非电解质，不能构成电解池；B 项和C 项，没有外接电源，不是电解池；D 项，符合电解池的构成条件。 3. 电解池中，与电源正极相连的电极是（ ） A. 阴极，发生还原反应 B. 阴极，发生氧化反应 C. 阳极，发生还原反应 D. 阳极，发生氧化反应 【答案】D 【解析】电解池中与电源正极相连的是阳极，阳极发生氧化反应，阴离子在此失去电子。 4. 下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是（ ） A. 电解池是将电能转化为化学能的装置 B. 电解池中电子从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极 C. 电解池中的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D. 电解池中离子的移动方向是，阳离子向阳极移动，阴离子向阴极移动 【答案】D 【解析】电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，D 错误。 5. 用惰性电极电解下列溶液，在阴极上有金属析出的是（ ） A. KOH 溶液 B. HCl 溶液 C. CuSO₄溶液 D. Na₂SO₄溶液 【答案】C 【解析】A 项，电解 KOH 溶液，阴极反应为 2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑，析出氢气；B 项，电解 HCl 溶液，阴极反应为 2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑；C 项，电解 CuSO₄溶液，阴极反应为 Cu²⁺+ 2e⁻= Cu，析出铜；D 项，电解 Na₂SO₄溶液，阴极反应为 2H⁺+ 2e⁻= H₂↑。 6. 以石墨为电极电解熔融氯化钠时，阳极的电极反应式为（ ） A. Na⁺ + e⁻ = Na B. 2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑ C. 2H₂O - 4e⁻ = 4H⁺ + O₂↑ D. 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑ 【答案】B 【解析】电解熔融氯化钠，阳极是氯离子放电，电极反应式为 2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑。 7. 用惰性电极电解下列溶液，溶液的 pH 均增大的是（ ） A. NaCl 溶液、CuSO₄溶液、KNO₃溶液 B. NaOH 溶液、HCl 溶液、Na2SO₄溶液 C. HCl 溶液、NaCl溶液、Ba(OH)₂溶液 D. AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca(OH)₂溶液 【答案】C 【解析】A 项，电解 NaCl 溶液生成氢氧化钠，pH 增大；电解 CuSO₄溶液生成硫酸，pH 减小；电解 KNO₃溶液实质是电解水，pH 不变，A 错误。B 项，电解 NaOH 溶液实质是电解水，pH 增大；电解 HCl 溶液，pH 增大；电解 Na₂SO₄溶液实质是电解水，pH 不变，B 错误。C 项，电解 HCl 溶液，pH 增大；电解 NaCl溶液，pH 增大；电解 Ba(OH)₂溶液，pH 增大，C 正确。D 项，电解 AgNO₃溶液生成硝酸，pH 减小；电解 CaCl₂溶液，pH 增大；电解 Ca(OH)₂溶液，pH 增大，D 错误。 8. 以石墨为电极电解下列溶液，在阳极上产生气体且气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是（ ） A. NaOH 溶液 B. KI 溶液 C. Na₂SO₄溶液 D. CuSO₄溶液 【答案】B 【解析】能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体是氯气。A 项，电解 NaOH 溶液，阳极产生氧气；B 项，电解 KI 溶液，阳极反应为 2I⁻ - 2e⁻ = I₂，生成碘单质，同时溶液中的水也会在阳极放电产生氧气，有氯气产生；C 项，电解 Na₂SO₄溶液，阳极产生氧气；D 项，电解 CuSO₄溶液，阳极产生氧气。 9. 下列关于电解池的叙述中，正确的是（ ） A. 电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的 B. 金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极 C. 在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动 D. 相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数可能不相等 【答案】C 【解析】A 项，电解池中的闭合回路是由电子的定向移动和离子的定向移动共同形成的，A 错误；B 项，电子从电源的负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极，B 错误；C 项，在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，C 正确；D 项，根据电子守恒，相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数一定相等，D 错误。 10. 电解法处理酸性含铬废水（主要含有 Cr2O72-）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H⁺ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，最后 Cr3+ 以 Cr(OH)3沉淀形式除去。下列说法不正确的是（ ） A. 阳极反应为 Fe - 2e⁻ = Fe2+ B. 电解过程中溶液 pH 不会变化 C. 过程中有 Fe(OH)3沉淀生成 D. 电路中每转移 12mol 电子，最多有 1mol Cr2O72- 被还原 【答案】B 【解析】A 项，阳极铁失电子生成亚铁离子，反应为 Fe - 2e⁻= Fe²⁺，A 正确；B 项，反应过程中消耗氢离子，溶液 pH 会增大，B 错误；C 项，随着电解进行，溶液中生成的铁离子和铬离子会水解生成沉淀，有 Fe(OH)₃沉淀生成，C 正确；D 项，根据反应 Cr₂O7²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H2O，电路中每转移 12mol 电子，消耗 1mol Cr₂O7²⁻，D 正确。 11. 用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有 H₂和 O₂生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液（与电解前同温度）的说法中错误的是（ ） A. 溶液的 pH 可能增大 B. 溶液的 pH 可能减小 C. 溶液的浓度可能减小 D. 溶液的浓度可能不变 【答案】C 【解析】两极只有 H₂和 O₂生成，说明电解的实质是电解水。如果原溶液是不饱和的强碱溶液，电解后溶液的 pH 增大；如果原溶液是不饱和的含氧酸溶液，电解后溶液的 pH 减小；如果原溶液是饱和溶液，电解后溶液的浓度不变。 12. 用惰性电极电解 CuCl₂溶液，当有 0.2mol 电子发生转移时，在阴极上析出铜的质量为（ ） A. 6.4g B. 12.8g C. 3.2g D. 1.6g 【答案】A 【解析】电解 CuCl₂溶液，阴极反应为 Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，当转移 0.2mol 电子时，析出铜的物质的量为 0.1mol，质量为 6.4g。 13. 以惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ） A. AgNO₃(Ag₂O) B. Na₂SO₄(Na₂SO₄) C. KCl(KCl) D. CuCl₂(CuO) 【答案】A 【解析】A 项，电解 AgNO₃溶液生成银、氧气和硝酸，加入 Ag₂O 相当于加入银和氧元素，可以恢复原溶液；B 项，电解 Na₂SO₄溶液实质是电解水，应加入水；C 项，电解 KCl 溶液生成氢氧化钾、氢气和氯气，应加入 HCl；D 项，电解 CuCl₂溶液生成铜和氯气，应加入 CuCl₂。 14. 电解 CuSO₄溶液一段时间后，向溶液中加入 0.1mol Cu(OH)₂可以使溶液恢复到原来的状态，则电解过程中转移的电子数为（ ） A. 0.1mol B. 0.2mol C. 0.3mol D. 0.4mol 【答案】D 【解析】加入 0.1mol Cu(OH)₂相当于加入 0.1mol CuO 和 0.1mol H₂O，根据电解反应 2CuSO₄ + 2H₂O=2Cu + O₂↑+ 2H₂SO₄，电解生成 0.1mol Cu 转移 0.2mol 电子，电解 0.1mol H₂O 转移 0.2mol 电子，共转移 0.4mol 电子。 15. 下列关于电解池中离子放电顺序的说法错误的是（ ） A. 惰性电极时，S²⁻比 I⁻先放电 B. 惰性电极时，OH⁻比含氧酸根离子先放电 C. 阳极是活性电极时，电极本身先放电 D. 阴极为锌块时，单质锌放电 【答案】D 【解析】惰性电极时， S²⁻比I⁻先放电，A 正确；惰性电极时，OH⁻比含氧酸根离子先放电，B 正确；阳极是活性电极时，电极本身先放电，C 正确；阴极与电源负极相连，溶液中的阳离子在阴极上得电子放电，D 错误。 16. 以石墨为电极电解 CuSO₄溶液，若阳极产生气体 0.02mol，则阴极析出铜的质量为（ ） A. 1.28g B. 2.56g C. 5.12g D. 10.24g 【答案】B 【解析】以石墨为电极电解 CuSO₄溶液，阳极反应为 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑，产生 0.02mol 氧气，转移电子 0.08mol；阴极反应为 Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，根据电子守恒，析出铜的物质的量为 0.04mol，质量为 0.04mol×64g/mol = 2.56g。 17. 某电解池，以铂为电极电解 Na₂SO₄溶液，当电路中有 0.2mol 电子转移时，阳极产生气体的体积（标准状况）约为（ ） A. 1.12L B. 2.24L C. 0.56L D. 4.48L 【答案】A 【解析】电解 Na₂SO₄溶液，阳极反应为 4OH⁻ - 4e⁻ = 2H₂O + O₂↑，当电路中有 0.2mol 电子转移时，生成氧气的物质的量为 0.05mol，体积为 1.12L（标准状况）。 18. 电解池中，阳极的电极材料一定（ ） A. 发生氧化反应 B. 与电源正极相连 C. 是惰性电极 D. 失电子 【答案】B 【解析】电解池中阳极与电源正极相连，但阳极材料不一定发生氧化反应，如果是活性电极则自身先失电子发生氧化反应，如果是惰性电极则溶液中的阴离子失电子发生氧化反应，A、D 错误，B 正确；阳极材料可以是惰性电极也可以是活性电极，C 错误。 19. 用惰性电极电解足量的 KI 溶液，一段时间后，加入少量 KCl 固体，溶液的导电性（ ） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 无法确定 【答案】A 【解析】用惰性电极电解足量的 KI 溶液，阳极反应为 2I⁻ - 2e⁻ = I₂，阴极反应为 2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻，电解过程中生成氢氧化钾。加入少量 KCl 固体，氯化钾完全电离，溶液中离子浓度增大，导电性增强。 20. 电解池工作时，阳极材料的质量（ ） A. 一定减少 B. 一定增加 C. 可能增加也可能减少 D. 不变 【答案】C 【解析】如果阳极是活性电极，则阳极材料自身失电子质量减少；如果阳极是惰性电极，则阳极材料质量不变，所以阳极材料的质量可能增加也可能减少。 21.用惰性电极电解物质的量比为1∶3的NaCl和CuSO4的混合溶液，不可能发生的反应是(　 　) A．2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ B. 2H2O2H2↑＋O2↑ C．2Cu2＋＋2H2O2Cu ＋4H＋＋O2↑ D．Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ 【答案】A 【解析】由n(Cl－)∶n(Cu2＋)＝1∶3，由于阳离子放电的先后顺序为Cu2＋、H＋、Na＋，阴离子放电的先后顺序为Cl－、OH－、SO42-，故该电解过程分三个阶段。第一阶段：电解 CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑。第二阶段：电解 CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑。第三阶段：电解水：2H2O2H2↑＋O2↑。 二、填空题 1. 电解饱和食盐水的化学方程式为_________________________________；阳极反应式为____________________________________；阴极反应式为___________________________。 【答案】2NaCl + 2H₂O=2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑（条件：电解）；2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑；2H₂O + 2e⁻ = H₂↑+ 2OH⁻ 【解析】电解饱和食盐水时，氯离子在阳极失电子生成氯气，水电离出的氢离子在阴极得电子生成氢气，同时生成氢氧化钠。 2. 电镀是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方法。若在铁制品上镀铜，以铜为阳极，铁制品为阴极，电镀液为_________溶液。阳极反应式为____________。铜片 待镀件 硫酸铜溶液 电镀铜原理 【答案】硫酸铜；Cu - 2e⁻ = Cu²⁺ 【解析】电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含镀层金属离子的溶液作电镀液，所以镀铜时电镀液为硫酸铜溶液，阳极铜失电子生成铜离子。 3. 工业上电解熔融氧化铝制取金属铝，反应方程式为______________________________。阳极反应式为___________________________；阴极反应式为________________________。若电解过程中有 0.6mol 电子转移，则理论上生成铝_________mol，生成氧气_________L（标准状况）。 【答案】2Al₂O₃=4Al + 3O₂↑（条件：电解）；2O²⁻ - 4e⁻ = O₂↑；Al³⁺ + 3e⁻ = Al；0.2；3.36 【解析】电解熔融氧化铝，氧离子在阳极失电子生成氧气，铝离子在阴极得电子生成铝。根据电子转移守恒，当有 0.6mol 电子转移时，生成铝 0.2mol，生成氧气的物质的量为 0.15mol，标准状况下体积为 3.36L。 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 $$