第4章 第2节 第1课时 电解原理-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1创新导学案全书Word（人教版2019 单选版）

化学 选择性必修1 RJ(单选版) 第二节　电解池 第一课时　电解原理 1.了解电解的概念，熟悉电解池的构成条件。2.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。3.掌握电解池电极反应式和总反应方程式的书写。 1．石墨棒作电极电解CuCl2溶液的实验探究 电解装置 电解过程分析 通电前 存在离子 Cu2＋、Cl－、H＋、OH－ 离子运动 自由移动 通电后 离子运动 Cu2＋、H＋移向阴极 Cl－、OH－移向阳极 电极反应 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 总反应 Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ 2．电解与电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 (2)电解池 ①定义：将电能转化为化学能的装置。 ②构成 a．直流电源。 b．电解质溶液或熔融电解质。 c．两个电极：阴极与电源负极相连，阳极与电源正极相连。 d．形成闭合回路。 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。(　　) (2)电解池中阴离子向阳极迁移，一定在阳极发生氧化反应。(　　) (3)电解池中阴极与电源正极相连，阳极与电源负极相连。(　　) (4)电解池中，发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。(　　) (5)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 知识点一　电解池的工作原理 1．电解池的工作原理 电解过程可以看作外接电源提供的电能，借助电解池将还原剂的电子转移给了氧化剂。图示如下： [注意]　原电池装置和电解池装置的最大区别是有无外接直流电源，有外接直流电源的是电解池。 2．电解池电极的判断 3．电解产物的判断及有关反应式的书写 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分成阴、阳两组(勿忘水溶液中的H＋和OH－)。 (3)判断电极产物 (4)电解池中电极反应式书写的关键点 ①写出电极反应式，要注意遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒。 ②书写电解池中电极反应式时，强电解质以实际放电的离子表示，弱电解质写成化学式。 ③酸性溶液中不能出现OH－，碱性溶液中不能出现H＋。 ④Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是单质铁。 ⑤书写电极反应式要结合题目具体要求分析产物。如用铝作阳极制取氧化铝，则阳极产物是Al2O3而不是Al3＋。 (5)写出电解总反应式 在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式，注意弱电解质要写化学式。 [说明]　(1)常见的惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au)，活性电极是指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属。 (2)电解过程是化学变化，而金属的导电是物理变化；书写电解总反应时要注明“电解”这一反应条件。 1．用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。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．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 答案：A 2．关于如图所示①②两个装置的叙述正确的是(　　) A．装置名称：①是原电池，②是电解池 B．硫酸浓度变化：①增大，②减小 C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，②中正极：Zn－2e－===Zn2＋ D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动 答案：B 解析：①为电解池，电解水，阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，硫酸的浓度增大；②为原电池，溶液中的氢离子移向正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，硫酸的浓度减小。 知识点二　电解规律 1．惰性电极电解电解质溶液的四种类型 (1)电解水型 电解质 电极反应式 被电解的物质 总反应式 电解质浓度 溶液pH 复原 含氧酸 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑ H2O 2H2O2H2↑＋O2↑ 增大 减小 加H2O 强碱 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 增大 活泼金属的含氧酸盐 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极：4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑ 不变 (2)电解电解质型 电解质 电极反应式 被电解的物质 总反应式 电解质浓度 溶液pH 复原 无氧酸(如HCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ HCl 2HClH2↑＋Cl2↑ 减小 增大 通入HCl气体 不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu CuCl2 CuCl2Cu＋Cl2↑ 减小 不变(不考虑Cu2＋的水解) 加CuCl2 (3)放H2生碱型 电解质 电极反应式 被电解的物质 总反应式 溶液pH 复原 活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ NaCl和H2O 2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ 增大 通入HCl气体 (4)放O2生酸型 电解质 电极反应式 被电解的物质 总反应式 溶液pH 复原 不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu CuSO4和H2O 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 减小 加CuO或加CuCO3 2．电解质溶液的恢复 (1)首先确定电极产物，如果是活性电极(金属活动性顺序中Ag及以前的金属)，则电极材料失去电子，电极溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极，则应按照阴、阳离子在溶液中的放电顺序进行判断。 (2)恢复电解质溶液，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则。一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解CuSO4溶液，要恢复电解质溶液，可向电解后的溶液中加入CuO，也可以加入CuCO3。但不能加入Cu(OH)2，因Cu(OH)2能与生成的H2SO4反应使水的量增加。加入物质的物质的量需根据电路中的得失电子守恒进行计算。 3．用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，在电解过程中，溶液的pH变化依次为减小、不变、增大的是(　　) A．HCl溶液、HNO3溶液、K2SO4溶液 B．AgNO3溶液、NaCl溶液、Cu(NO3)2溶液 C．CaCl2溶液、KOH溶液、NaNO3溶液 D．CuSO4溶液、Na2SO4溶液、KCl溶液 答案：D 4．从H＋、K＋、Cu2＋、Cl－、SO中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解(阳离子只能使用一次)。 (1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为________，电解的阴极反应式为____________________，电解的阳极反应式为__________________，电解的总方程式是__________________。 (2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为2∶1，则该电解质的化学式为________，阴极反应式为________________________，阳极反应式为______________________。 (3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质的化学式为________，电解的总方程式为____________________________________。 答案：(1)HCl　2H＋＋2e－===H2↑　 2Cl－－2e－===Cl2↑　2HClH2↑＋Cl2↑ (2)K2SO4　4H＋＋4e－===2H2↑　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (3)CuSO4　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 解析：(2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为2∶1，则该电解质为活泼金属的含氧酸盐，其化学式为K2SO4，阴极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。 (3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质为不活泼金属的含氧酸盐，化学式为CuSO4，电解的总方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 知识点三　电解的有关计算 1．电解相关的计算三原则 (1)阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数。 (2)串联电池中各电极上转移的电子数目相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中各电极上转移的电子数目相等。 2．电解相关的计算常用方法 根据总反应式 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 根据得失电子守恒 ①用于串联电路的阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数目相等； ②用于混合溶液中电解的分阶段计算 根据关系式 根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的关系，得出计算所需的关系式 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (关系式中M为金属，n为其离子的化合价数值) [知识拓展]　串联电池 常见的串联电池可分为有外接电源和无外接电源两种： (1)有外接电源的判断方法 甲、乙、丙均为电解池，研究其中一个装置时，其他装置可“视而不见当导线”。 (2)无外接电源的判断方法 像图中这样的装置，一般一个为原电池，其他的为电解池，可通过观察装置中发生的反应是否为自发进行的氧化还原反应判断，若自发则为原电池，否则为电解池。如图A为原电池，图B为电解池。 5．将1 L含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)(　　) A．3.36 L B．5.6 L C．6.72 L D．13.44 L 答案：B 解析：阴极析出0.3 mol铜，由Cu2＋＋2e－===Cu知Cu2＋得到0.6 mol电子，根据2Cl－－2e－===Cl2↑，求出当溶液中Cl－全部参与电极反应时，放出Cl2 0.2 mol，失去电子0.4 mol。因此在阳极还有水电离的OH－放电，根据4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，得出在阳极有0.05 mol O2放出，即阳极共放出0.25 mol标准状况下为5.6 L的气体。 6．如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答： (1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。 (2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝________。 (3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl－，则电解后溶液的pH为________(Kw＝1.0×10－14)。 答案：(1)负　(2)0.025 mol·L－1　(3)13 解析：(1)铜极增重，说明银在铜极上析出，则铜极为阴极，X极为负极。 (2)C中铜极增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子。由4e－～O2，可知B中产生的O2只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL气体，说明还有112 mL气体是H2，即Cu2＋全部在阴极放电后，H＋接着放电产生了112 mL H2，则通过0.01 mol电子时，Cu2＋已完全被还原。由2e－～Cu，可知n(Cu2＋)＝0.005 mol，则c(CuSO4)＝＝0.025 mol·L－1。 (3)由2e－～2OH－知，A中生成0.02 mol OH－，则c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝1.0×10－13 mol·L－1，pH＝13。 本课总结 自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 随堂提升 1．下列说法不正确的是(　　) A．不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现 B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应 D．电解、电离、原电池均需要通电 答案：D 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 答案：B 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，B正确。 3．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是(　　) A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1 答案：D 解析：A项，电解稀硫酸时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢离子的浓度增大，溶液的pH变小，错误；B项，电解稀氢氧化钠溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的pH变大，错误；C项，电解硫酸钠溶液时，实质上是电解水，阴极上生成氢气，阳极上生成氧气，根据得失电子守恒可知，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1，错误；D项，电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上氯离子失电子生成氯气，根据得失电子守恒可知，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1，正确。 4．用铂电极电解盐R(NO3)n的水溶液，在阴极上析出m g R，在阳极上放出560 mL气体(标准状况下)，则R的相对原子质量是(　　) A． B． C．20mn D．10mn 答案：D 解析：n(O2)＝＝0.025 mol。设R的相对原子质量为M，则n(R)＝ mol。由题可得，阳极的电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极的电极反应为Rn＋＋ne－===R，根据电极反应及得失电子守恒可得关系式：4R～nO2～4ne－，所以n(R)∶n(O2)＝4∶n＝ mol∶0.025 mol，解得M＝10mn。 5．如图所示，甲、乙是电化学实验装置。 (1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。 ①甲中Fe棒上的电极反应式为__________________________； ②乙中总反应的离子方程式为_____________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③将湿润的淀粉­KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。 ①甲中石墨棒上的电极反应式为__________________________； ②如果起始时乙中盛有200 mL pH＝5的CuSO4溶液(25 ℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入________(填写物质的化学式)________g(忽略溶液体积变化)。 答案：(1)①Fe－2e－===Fe2＋ ②2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－ ③5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 (2)①Cu2＋＋2e－===Cu　 ②CuO(或CuCO3)　0.8(或1.24) 解析：(2)②乙装置中电解反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，要使溶液恢复原状态，可加入CuO或CuCO3(可写为CuO·CO2)，一段时间后溶液的pH变为1，则c(H＋)＝0.1 mol/L，n(H＋)＝0.2 L×0.1 mol/L＝0.02 mol，则由电解反应可知，析出0.01 mol Cu和0.005 mol O2，由元素守恒可知，m(CuO)＝0.01 mol×80 g/mol＝0.8 g，或m(CuCO3)＝0.01 mol×124 g/mol＝1.24 g。 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．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由电子的定向运动形成 B．电子从电源的负极经导线流向电解池的阳极，从电解池的阴极经导线流向电源的正极 C．在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动 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相等 答案：D 2.用如图装置完成电解实验，对实验现象的解释或推测合理的是(　　) A．a处的试纸变红 B．b电极是正极 C．a处发生的电极反应：Fe－2e－===Fe2＋ D．b处发生的电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 答案：D 3．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HCl溶液 B．稀Na2SO4溶液 C．CuCl2溶液 D．酸性AgNO3溶液 答案：B 解析：A项，电解稀HCl溶液，阴极产物为H2，阳极产物为Cl2；B项，电解稀Na2SO4溶液，实际上是电解水，阴极产物为H2，阳极产物为O2；C项，电解CuCl2溶液，阴极产物为Cu，阳极产物为Cl2；D项，电解酸性AgNO3溶液，阴极产物为Ag，阳极产物为O2。 4．设NA为阿伏加德罗常数的值，用石墨棒作电极电解CuSO4溶液，一段时间后，需加入49 g Cu(OH)2固体才能使电解质溶液复原，则这段时间整个电路中转移的电子为(　　) A．1 mol B．2 mol C．4NA D．0.5NA 答案：B 解析：用石墨棒作电极电解硫酸铜溶液时，首先铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜、铜离子消耗完后氢离子放电产生氢气，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电解总反应方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，电解一段时间后，需加入49 g氢氧化铜固体才能使电解质溶液复原，说明阴极析出铜和氢气的物质的量都为＝0.5 mol，则转移电子的物质的量为0.5 mol×2＋0.5 mol×2＝2 mol，故选B。 5．某溶液中含有溶质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时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述错误的是(　　) A．阴极只产生H2 B．阳极先产生Cl2，后产生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 6．如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂电极，在A池中加入0.05 mol·L－1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是(　　) A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1 答案：A 解析：由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出Cu，b极上析出Cl2，c极上析出Ag，d极上析出O2。由得失电子守恒可得：2e－～Cu～Cl2～2Ag～O2，所以a、b、c、d四个电极上所析出物质的物质的量之比为1∶1∶2∶＝2∶2∶4∶1。 7.如图为用直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴酚酞溶液。下列实验现象中错误的是(　　) A．电解一段时间后溶质的物质的量浓度增大 B．停止通电后充分搅拌，整个溶液将显红色 C．逸出气体的体积(相同状况下)，a电极的大于b电极的 D．将a电极换为Cu，实验现象相同 答案：B 解析：电解硫酸钠溶液相当于电解水，则电解一段时间后，溶质的物质的量浓度增大，故A正确；电解一段时间后，仍然是硫酸钠溶液，显中性，不显红色，故B错误；a极产生氢气．b极产生氧气，转移相同电子数，产生氢气较多，故C正确；a极为阴极，换为铜，不影响电极反应，故D正确。 8．下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是(　　) A．电解过程中阳极的质量不断增加 B．电解过程中溶液的pH不断升高 C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况 D．电解后两极产生的气体体积比为2∶1 答案：C 解析：电解过程中阴极银离子放电，生成单质Ag，则阴极质量增加，A错误；由4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3可知，生成硝酸，溶液的酸性增强，pH不断降低，B错误；由电解反应可知，从溶液中析出单质Ag和氧气，则向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况，C正确；电解时只有阳极生成氧气，D错误。 9．按图甲装置进行实验，图乙中横坐标x表示电路中通过电子的物质的量。下列叙述正确的是(　　) A．F可表示反应生成Cu的物质的量的变化情况 B．E可表示反应消耗H2O的物质的量的变化情况 C．E可表示反应生成O2的物质的量的变化情况 D．F可表示反应生成H2SO4的物质的量的变化情况 答案：B 解析：图甲装置为电解池，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，总反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，则电路中每通过4 mol e－，消耗2 mol H2O，生成2 mol Cu、1 mol O2和2 mol H2SO4，故B正确，A、C、D错误。 10.铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理，按照如图所示装置连接，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是(　　) A．电解时，电子从电源负极→导线→铝极，铅极→导线→电源正极 B．在电解过程中，H＋向铝片移动，SO向铅片移动 C．电解过程阳极周围溶液的pH基本不变 D．电解的总反应为2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ 答案：D 解析：电子流向和电流流向相反，电解时电子从电源负极→导线→铅极，铝极→导线→电源正极，A错误；在电解过程中，氢离子向阴极移动，硫酸根离子向阳极移动，B错误；电解时，阳极是活泼金属铝电极时，阳极反应式为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋，阳极周围溶液的pH下降，C错误。 11．500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　) A．原混合溶液中c(K＋)为2 mol/L B．上述电解过程中共转移2 mol电子 C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D．电解后溶液中c(H＋)为2 mol/L 答案：A 解析：石墨作电极电解此溶液，阳极为H2O电离的OH－放电，阴极先是Cu2＋放电，然后是H＋放电，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，即各收集1 mol气体： 阳极　2H2O－4e－ === O2↑＋ 4H＋， 2 mol 4 mol 1 mol 4 mol 阴极　Cu2＋＋2e－ === Cu 1 mol 2 mol 1 mol 　2H＋ ＋ 2e－ === H2↑ 2 mol 2 mol 1 mol c(Cu2＋)＝＝2 mol/L，由电荷守恒可知，原混合溶液中c(K＋)＝6 mol/L－2 mol/L×2＝2 mol/L，故A正确；由上述分析可知，电解过程中转移电子4 mol，故B错误；电解得到的Cu的物质的量为1 mol，故C错误；电解后溶液中c(H＋)＝＝4 mol/L，故D错误。 二、非选择题 12.由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀，两极材料分别为石墨和铁。 (1)a电极材料为________，该电极的电极反应式为____________________。 (2)若白色沉淀在电极周围生成，则电解液d是________(填序号，下同)；若白色沉淀在两极之间的溶液中生成，则电解液d是________。 A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 (3)液体c为苯，其作用是________________________________。 (4)要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀，可以采取的措施是________(填序号)。 A．改用稀硫酸作电解液 B．适当增大电源电压 C．适当降低电解液温度 答案：(1)Fe　Fe－2e－===Fe2＋　(2)C　B (3)隔绝空气，防止白色沉淀被氧化　(4)B 解析：(2)若要在电极周围生成白色沉淀，则电解质溶液应该选择氢氧化钠溶液。若在两极之间的溶液中产生白色沉淀，阴极的电极反应应该为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，氢氧根离子向阳极移动，亚铁离子向阴极移动，二者在两极之间的溶液中反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，因此应选择氯化钠溶液。 13．金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入稀硫酸和硫酸铁溶液组成的100 mL混合溶液中，铜片完全溶解。 (1)写出铜溶于上述混合溶液的离子方程式：________________________________。 (2)若在如图1所示的装置中发生了(1)中的反应，则X电极是________(填“正极”或“负极”)，电极反应式是________________________________。 (3)铜片完全溶解时，所得溶液中Fe3＋、Cu2＋、H＋的浓度均为0.2 mol· L－1(假设溶液体积不变)，现用电解方法使Cu2＋在铜片上转化为Cu，装置如图2所示。 ①电解开始阶段，阳极的电极反应式为________________________，阴极的电极反应式为________________。 ②判断溶液中的Cu2＋已完全转化的现象是______________________________________。当Cu2＋恰好完全转化时，转移电子的物质的量为________。 答案：(1)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ (2)负极　Cu－2e－===Cu2＋ (3)①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 　Fe3＋＋e－===Fe2＋ ②阴极(或铜片)表面开始有气泡产生　0.06 mol 1 学科网（北京）股份有限公司 $$