4.2 电解池（题型专练）化学人教版选择性必修1

第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01 电解原理 题型02 电极反应式的书写 题型03 电解过程微粒浓度的变化和复原 题型04 电极产物的判断及电解池有关计算 题型05 电解在氯碱工业中的应用 题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 题型07 电解法制备物质与治理污染 题型08 电解池与原电池综合分析 ▌题型01 电解原理 电解原理： ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源极。 【典例1】某小组设计如图装置探究电解原理应用。下列推断错误的是 A．若精炼铜时，则X为粗铜，Y为纯铜，Z为溶液 B．若X为纯镍片，Y为铁器，Z为溶液，则可在铁器表面镀镍 C．若使铝合金材料保护膜增厚，则X为铝合金，Y为石墨，Z为草酸溶液 D．若X为石墨，Y为铁片，Z为溶液，则可制备 【变式1-1】某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D．a连接直流电流正极，b连接直流电流负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动 【变式1-2】用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 【变式1-3】在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是   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 ▌题型02 电极反应式的书写 1.首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 2.再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 3.然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极：阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。 阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 4.分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 5.最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明“电解”条件。 【典例2】一种含铊废水处理方法是：用将氧化为，然后再将转化沉淀而除去。实验室用电解-间接氧化法处理酸性含铊废液的原理如图所示。 ①电极b应与电源的______(填“正”或“负”)极相连。 ②写出图中转化(I)反应的离子方程式：______。 ③处理过程中电极b附近溶液pH随时间变化情况如图所示。电解开始的1 h内，电极b附近溶液的pH迅速下降(pH越小，溶液中浓度越大)，请结合相关反应的方程式分析原因：______。 【变式2-1】石河子大学设计了一种S掺杂的新型电催化剂，用于碱性环境下甲醇氧化辅助电解水制氢，电解装置如图。下列说法错误的是 A．a极电势低于b极电势 B．b极反应为 C．转移电子理论上有个向a极迁移 D．该新型催化剂提高了电荷转移速率 【变式2-2】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）①b为电源的________极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。 ②Z池中e为________极。 ③连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。 （2）①写出c极上反应的电极反应式：_______________________________________________。 ②写出Y池中总反应的化学方程式：_______________________________________________。 ③写出Z池中e极上反应的电极反应式：___________________________________________。 【变式2-3】某小组设计如图所示装置实现铝表面保护膜增厚以及处理碱性废水中的，其处理废水中的原理是在丙装置的阳极生成和，和氧化最终生成和。 回答下列问题： （1）甲中在负极发生反应产生，负极反应式为___________。一段时间后，甲中电解质溶液的___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 （2）乙中电极电势___________电极(填“>”或“<”)，乙中阳极反应式为___________，电极的现象是___________。 （3）丙中阳极产生的电极反应式为___________；丙中处理，理论上产生___________。 ▌题型03 电解过程微粒浓度的变化和复原 1.电解规律 判断电解后溶液酸、碱生成的方法 （1）若电解产物只有H2，而无O2，则阴极生成碱。 （2）若电解产物只有O2，而无H2，则阳极生成酸。 （3）若电解产物既有O2，又有H2，且二者物质的量之比为1∶2，则实质是电解水，阳极生成酸，阴极生成碱，最终溶液中无酸和碱生成。但溶液浓度可能变大。 2.惰性电极电解电解质溶液后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质时，遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则，所加物质可以是阴极与阳极产物的化合物。 【典例3】关于下图所示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 【变式3-1】用石墨作电极电解0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，当有0.4 mol电子通过电路时，发现阴极增重6.4 g，则要使电解后的溶液恢复到电解前状态，则可向电解后的溶液中加入(　　) A．0.1 mol Cu(OH)2 B．0.1 mol CuO C．0.2 mol CuO D．0.1 mol CuO和0.2 mol H2O 【变式3-2】用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是(　　) 组号 X Y Z W A C Fe NaCl H2O B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体 【变式3-3】某小组通过燃料电池和电解池串联装置探究氯碱工业原理，设计如图装置。 已知：装置同时工作，甲池有4.48LCH4(标准状况)参与反应，乙池中有4.48L H2参与反应。 回答下列问题： （1）已知：KOH溶液为足量。a电极的反应式为___________。一段时间后，c电极表面电解质溶液的pH___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 （2）装置工作一段时间时，检验e电极产物的操作是___________。 （3）为了操作安全、提高产品纯度，对丙装置进行适当改进是___________。 （4）丙中NaCl足量，当装置工作一段时间后，为了使丙中NaCl溶液恢复原来状态，宜采取措施是___________。若丙中NaCl不足，当NaCl反应完后，该装置___________(填“能”或“不能”)工作。 （5）已知丙中NaCl过量，当甲烷、H2恰好完全反应时，理论上丙收集到的气体总体积为___________L(标准状况)。 ▌题型04 电极产物的判断及电解池有关计算 1.电极产物的判断 （1）判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 （2）分析电解质水溶液的全部离子并分为阴、阳两组。 （3）根据放电顺序写出电极反应式 ④阴极(与电极材料无关)： ⑤阳极(与电极材料有关)： ⑥总化学方程式或离子方程式 书写反应的总离子方程式时，要注意：若参与电极反应的H＋(或OH－)是由水电离出来的，应用水的分子式表示。 2.电解计算 1）计算依据——三个相等 （1）同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。 （2）同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。 （3）串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。 2.）计算方法——三种常用方法 （1）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出比例式计算。 （2）根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、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相等。 ②用于混合溶液中分阶段电解的计算。 （3）根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4mole-为桥梁可构建如下关系式:4e-~ (式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 3）在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。 【典例4-1】电解84.75 mL 16%的NaOH溶液(ρ＝1.18 g·cm－3)，用石墨作电极经过一段时间后溶液浓度为19.5%，这是因为 A．溶质增加了3.5 g B．放出22.4 L H2和11.2 L O2 C．NaOH比水消耗少 D．消耗18 g 水 【典例4-2】利用电化学联合处理法可实现和NO同时除去，工作原理如图所示： ①阳极的电极反应式为___________。 ②若工作前后阴极室成分不变，被处理的和NO在相同条件下体积比___________。 【变式4-1】用惰性电极电解等浓度等体积的AgNO3和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是 A．和 B．Ag和 C．和 D．Ag和 【变式4-2】用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是 A．H2和Cl2 B．H2和O2 C．Cu和Cl2 D．Cu和O2 【变式4-3】电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D．理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 【变式4-4】如图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极，A、B是电源的两极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色。则以下说法正确的是    A．电源A极是负极 B．甲装置的C、D极上均有物质生成，其物质的量之比为1：2 C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，G应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液 D．电解一段时间后，向乙加入一定量的盐酸，可能使其恢复到原来的浓度 【变式4-5】环境保护已成为当今世界首要问题。 （1）工厂烟气(主要污染物、)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。用氧化。氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。 已知  。则转化为的热化学方程式为：___________。 （2）利用如图装置可将转化为，变废为宝，分别在两极通入和，溶液中向___________极(填“A”或“B”)移动，请写出负极的电极反应式为：___________，该电池总反应方程式：___________。 （3）利用电解法处理含氮氧化物的废气。实验室模拟电解法吸收，装置如图所示(均为石墨电极)，电解过程中转化为硝酸。请写出阳极的电极反应式为：___________。 ▌题型05 电解在氯碱工业中的应用 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。 【典例5】中国氯碱工业始于20世纪20年代末。氯碱工业装置如图所示，下列说法正确的是 A．装置中产生的气体a和气体b的质量之比为2：71 B．氯碱工业中常用精铜网与外接电源的正极相连 C．阴极上发生的反应为2H++2e-=H2↑ D．交换膜为阳离子交换膜，溶液d为较浓的NaOH溶液 【变式5-1】在采用离子交换膜法的氯碱工业连续生产中，精制饱和食盐水从阳极室一侧持续流入，同时阴极室一侧也需持续通入水(含少量NaOH)，最终分别得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液。关于这一连续生产过程的描述，下列说法正确的是 A．从阳极室流出的淡盐水，可直接通过循环泵回阳极室继续电解 B．离子交换膜在此处的唯一作用是作隔板防止阳极产生的和阴极产生的混合爆炸 C．为了提高氯气的产率，阳极室溶液的需要用调节至弱碱性，以抑制副产物的生成 D．持续向阴极室通入水(含少量)，主要是为了补充电解消耗的水并调节产出溶液的浓度 【变式5-2】工业电解饱和食盐水制烧碱时须阻止OH－移向阳极，目前采用阳离子交换膜将两极溶液分开(如图)(F处加少量NaOH以增加溶液导电性)。 （1）C、D分别是直流电源的两电极，C是电源________极，D是电源________极。 （2）电解一段时间后，________由A口导出，________由B口导出。阴极附近碱性增强的原因是(用电离方程式及电极反应式表示)____________________________________________。 （3）若不采用阳离子交换膜，OH－向阳极移动，发生的反应可用离子方程式表示为___________ ______________________________________________________________________________。 ▌题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 1.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，其他活泼性弱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。 2.电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 【典例6】粗铜含锌、铁、镍、银、Pt、金等杂质，工业可用如图原理电解精炼铜，以下说法不正确的是 A．阳极材料是粗铜，只发生 B．阴极材料是精铜，只发生 C．离子在电解过程中向阳极移动 D．电解质溶液中浓度减小，、、等金属沉积形成阳极泥 【变式6-1】铁片上镀镍的实验装置如图所示，该装置工作时，下列说法错误的是 A．电镀液可能为硝酸镍溶液 B．能量转化形式主要是由电能转化为化学能 C．铁片上的电极反应式为Ni2+-2e-=Ni D．若电源为铅蓄电池，与镍片相连的电极应为PbO2电极 【变式6-2】粗铜中含铁、银等金属杂质，工业上常用电解法除去杂质制得精铜。铜的精炼如下图所示，下列说法不正确的是 A．a极是粗铜，b极是纯铜 B．电解法精炼铜充分利用了金属活动顺序 C．铁、铜、银以、、的形式进入溶液 D．电解过程中向阴极移动 【变式6-3】利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是 A．阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑ B．Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C．向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色 D．电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量 【变式6-4】电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，回答问题： （1）如图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_________________________________。 （2）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________(填化学式)溶液，阳极电极反应式为_________，电解过程中Li＋向________(填“A”或“B”)电极迁移。 （3）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为________。若改用氯化铝水溶液作电解液，则阴极产物为________。 ▌题型07 电解法制备物质与治理污染 【典例7】工业废气处理工艺中，电化学法脱硝制铵有很高的经济价值。在图示电解池中，可以实现脱硝制备铵盐。下列说法错误的是 A．阴极反应式为 B．该装置可实现化学能与电能间的转化 C．电解一段时间后，电极a附近pH上升 D．当外电路通过3 mol时，有35.84 L NO(标准状况)被回收 【变式7-1】一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迁移，下列说法不正确的是 A．电极n与电源正极相连 B．双极膜中的H+移向电极m C．电解一段时间后，右池溶液c(OH-)不变 D．每生成0.1 mol NH3，双极膜中有14.4 g水解离 【变式7-2】电解法处理酸性含铬废水的装置如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是 A．电极b为负载铁的石墨电极 B．将负载铁的石墨电极换成铜板也可以处理该废水 C．电解一段时间后，阳极区溶液的pH增大 D．理论上，每处理0.2 mol 产生26.88 L（STP）H2 【变式7-3】Co(H2PO2)2可用于化学镀钴。工业上以金属钴和不锈钢为电极，NaH2PO2溶液为原料按图装置进行电解生产Co(H2PO2)2。 下列说法正确的是 A．电源的a电极是正极，M电极是不锈钢 B．膜I、膜III是阳离子交换膜，膜II是阴离子交换膜 C．理论上每生成1 mol Co(H2PO2)2，装置中同时生成标准状况下气体11.2 L D．该装置工作时，M极室溶液的pH减小，N极室溶液pH增大 ▌题型08 电解池与原电池综合分析 【典例8】如图所示，甲池总反应式为，下列关于该装置工作时的说法正确的是 A．该装置工作时，Ag电极上有气体生成 B．甲池中负极反应式为 C．甲池溶液的pH增大，乙池溶液的pH减小 D．当甲池中消耗3.2 g时，乙池中理论上最多产生12.8 g铜 【变式8-1】关于如图所示的装置，下列说法不正确的是 A．闭合K1，断开K2，装置为电解池 B．电解 Na2SO4溶液实质就是电解H2O C．该装置可实现电能和化学能的相互转化 D．每生成0.5 mol H2O，转移电子的数目为2NA 【变式8-2】K2FeO4是一种高效多功能的新消毒剂。 Ⅰ．一种电解法制备K2FeO4的装置如下。 （1）铁片是___________极(填“阴”或者“阳”)，铁片发生反应的电极反应式是___________。 （2）每生成1 mol K2FeO4的同时，有___________mol K+通过阳离子交换膜，移动方向是___________(填“由左→右”或者“由右→左”)。 （3）结合电极反应式解释右电极室KOH溶液浓度升高的原因___________。 Ⅱ．K2FeO4广泛用于消毒。 （4）K2FeO4可将剧毒的转化为无毒无污染的物质，本身转化为Fe(OH)3，写出反应的离子方程式___________。 【变式8-3】氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： （1）b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 （2）B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 （3）若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 （4）D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 / 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 $ 第二节 电解池（题型突破·举一反三） ▌题型01 电解原理 【典例1】D 【变式1-1】A 【变式1-2】D 【变式1-3】A ▌题型02 电极反应式的书写 【典例2】正 部分与水反应，生成HCl，使溶液pH迅速下降 【变式2-1】C 【变式2-2】（1）①负　②阳　③← （2）①2Cl－－2e－===Cl2↑ ②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ③Cu－2e－===Cu2＋ 【变式2-3】（1） 降低 （2）> 产生气泡(合理即可) （3） ▌题型03 电解过程微粒浓度的变化和复原 【典例3】B 【变式3-1】A 【变式3-2】C 【变式3-3】（1） 降低 （2）将湿润的淀粉-KI试纸靠近e电极，若试纸变蓝，证明有氯气生成 （3）用阳离子交换膜(或隔膜）将e、f电极隔开，分别收集Cl2和H2、NaOH （4）通入适量HCl气体 能 （5）44.8 ▌题型04 电极产物的判断及电解池有关计算 【典例4-1】D 【典例4-2】SO2+2H2O-2e-=+4H+ 1：1 【变式4-1】C 【变式4-2】C 【变式4-3】C 【变式4-4】B 【变式4-5】（1）2O3(g)=3O2(g) =-285.2 kJ∙mol-1 （2）B （3） ▌题型05 电解在氯碱工业中的应用 【典例5】D 【变式5-1】D 【变式5-2】（1）负　正 （2）Cl2　H2　H2OH＋＋OH－、2H＋＋2e－===H2↑ （3）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O ▌题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 【典例6】A 【变式6-1】C 【变式6-2】C 【变式6-3】D 【变式6-4】（1）a　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O (或NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O、2NO＋O2===2NO2) （2）LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B （3）负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 ▌题型07 电解法制备物质与治理污染 【典例7】C 【变式7-1】C 【变式7-2】CD 【变式7-3】B ▌题型08 电解池与原电池综合分析 【典例8】D 【变式8-1】D 【变式8-2】（1）阳 （2）6 由左→右 （3）右室铂片与电源负极相连，为阴极，发生还原反应：，溶液中浓度增加，同时为保持电中性， 从左室（阳极室）迁移至右室，两者共同作用导致右室 升高 （4） 失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 【变式8-3】（1）正 560 阴离子 （2）13 （3）e 减小 （4）减轻 4.8 / 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 $ 第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01 电解原理 题型02 电极反应式的书写 题型03 电解过程微粒浓度的变化和复原 题型04 电极产物的判断及电解池有关计算 题型05 电解在氯碱工业中的应用 题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 题型07 电解法制备物质与治理污染 题型08 电解池与原电池综合分析 ▌题型01 电解原理 电解原理： ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源极。 【典例1】某小组设计如图装置探究电解原理应用。下列推断错误的是 A．若精炼铜时，则X为粗铜，Y为纯铜，Z为溶液 B．若X为纯镍片，Y为铁器，Z为溶液，则可在铁器表面镀镍 C．若使铝合金材料保护膜增厚，则X为铝合金，Y为石墨，Z为草酸溶液 D．若X为石墨，Y为铁片，Z为溶液，则可制备 【答案】D 【分析】由装置可知，X连接电源正极，作阳极；Y连接电源负极，作阴极。据此分析。 【解析】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液，符合X为粗铜、Y为纯铜、Z为的设定，A正确； B．镀镍时，镀层金属镍作阳极，镀件铁器作阴极，含镀层金属离子的溶液作电解质，符合设定，B正确； C．铝合金增厚保护膜（铝的阳极氧化工艺），需要铝合金作阳极，使其被氧化生成更厚的氧化铝保护膜，石墨作阴极，草酸溶液可作电解液，C正确； D．制备需要作阳极，失去电子生成，才能结合得到，若作阴极（Y为阴极），铁不发生失电子反应，无法生成，不能制备，D错误； 故选D。 【变式1-1】某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为：Cu2++2e-=Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色 D．a连接直流电流正极，b连接直流电流负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动 【答案】A 【解析】A．a和b不连接时，铁和铜离子发生置换反应，所以铁片上有铜析出，故A正确； B．a和b连接时，该装置构成原电池，铁作负极，铜作正极，铁片上发生的反应为：Fe-2e-= Fe2+，故B错误； C．无论a和b是否连接，铁都失电子发生氧化反应生成亚铁离子，所以铁都溶解溶液变为浅绿色，故C错误； D．a和b分别连接直流电源正、负极构成电解池，在电解池中阳离子向阴极移动，铜离子向铁电极移动，故D错误； 故选A。 【变式1-2】用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 【答案】D 【解析】由电流的方向可知，a为电源的正极，b为电源的负极，则c为阳极，d为阴极，据此进行解答。 A．c极为电解池的阳极，发生氧化反应，故A正确； B．d为电解池阴极，发生还原反应，d极电极反应式为：Cu2++2e-═Cu，故B正确； C．电解池中阳离子往阴极移动，d为阴极，则溶液中阳离子往d极移动，故C正确； D．若c为Cu，则Cu失去电子变为铜离子，溶液中Cu2+浓度保持不变，故D错误； 答案选D。 【变式1-3】在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是   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 【答案】A 【解析】通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极；b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，b极是阳极，所以X电极是负极，Y电极是正极。 A．电解硫酸铜溶液，溶液中铜离子在阴极得电子生成铜单质，a极质量增加，b极是溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，A正确； B．电解氢氧化钠溶液，在两电极上分别得到氧气和氢气，得不到金属单质，B错误； C．电解硝酸银溶液，铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极得不到气体，C错误； D．电解氯化铜溶液，在b极处溶液中的氯离子失电子得到有刺激性气味的气体，D错误； 故选A。 ▌题型02 电极反应式的书写 1.首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 2.再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 3.然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极：阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。 阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 4.分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 5.最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明“电解”条件。 【典例2】一种含铊废水处理方法是：用将氧化为，然后再将转化沉淀而除去。实验室用电解-间接氧化法处理酸性含铊废液的原理如图所示。 ①电极b应与电源的______(填“正”或“负”)极相连。 ②写出图中转化(I)反应的离子方程式：______。 ③处理过程中电极b附近溶液pH随时间变化情况如图所示。电解开始的1 h内，电极b附近溶液的pH迅速下降(pH越小，溶液中浓度越大)，请结合相关反应的方程式分析原因：______。 【答案】正 部分与水反应，生成HCl，使溶液pH迅速下降 【解析】由图可知，与直流电源正极相连的电极b为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，放电生成的氯气与Ti+和溶液中的氯离子反应生成TiCl，电极a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，溶液中的氯离子通过阴离子交换膜由阴极区移向阳极区； ①由分析可知，与直流电源正极相连的电极b为阳极； ②由分析可知，图中转化(I)发生的反应为放电生成的氯气与Ti+和溶液中的氯离子反应生成TiCl，反应的离子方程式为：； ③由分析可知，与直流电源正极相连的电极b为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则电解开始的1 h内，电极b附近溶液的pH迅速下降是因为放电生成的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的化学方程式为：，反应生成的盐酸在溶液中电离出的氢离子使溶液中的氢离子浓度增大，导致溶液pH减小。 【变式2-1】石河子大学设计了一种S掺杂的新型电催化剂，用于碱性环境下甲醇氧化辅助电解水制氢，电解装置如图。下列说法错误的是 A．a极电势低于b极电势 B．b极反应为 C．转移电子理论上有个向a极迁移 D．该新型催化剂提高了电荷转移速率 【答案】C 【分析】由图可知，与直流电源负极相连的a极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，b极为阳极，碱性条件下甲醇在阳极失去电子发生氧化反应生成甲酸根离子和水，电解池工作时，氢氧根离子移向b极。 【解析】A．由分析可知，与直流电源负极相连的a极为电解池的阴极，b极为阳极，则a极电势低于b极电势，故A正确；B．由分析可知，b极为阳极，碱性条件下甲醇在阳极失去电子发生氧化反应生成甲酸根离子和水，故B正确；C．由分析可知，与直流电源负极相连的a极为电解池的阴极，b极为阳极，则电解池工作时，氢氧根离子移向b极，故C错误；D．该新型催化剂能降低了反应的活化能，提高了电荷转移速率，故D正确；故选C。 【变式2-2】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）①b为电源的________极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。 ②Z池中e为________极。 ③连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。 （2）①写出c极上反应的电极反应式：_______________________________________________。 ②写出Y池中总反应的化学方程式：_______________________________________________。 ③写出Z池中e极上反应的电极反应式：___________________________________________。 【答案】（1）①负　②阳　③← （2）①2Cl－－2e－===Cl2↑ ②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ③Cu－2e－===Cu2＋ 【解析】d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池电解NaCl溶液的总反应方程式为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。 【变式2-3】某小组设计如图所示装置实现铝表面保护膜增厚以及处理碱性废水中的，其处理废水中的原理是在丙装置的阳极生成和，和氧化最终生成和。 回答下列问题： （1）甲中在负极发生反应产生，负极反应式为___________。一段时间后，甲中电解质溶液的___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 （2）乙中电极电势___________电极(填“>”或“<”)，乙中阳极反应式为___________，电极的现象是___________。 （3）丙中阳极产生的电极反应式为___________；丙中处理，理论上产生___________。 【答案】（1） 降低 （2）> 产生气泡(合理即可) （3） 【解析】（1）①甲中N2H4在负极发生氧化反应，生成氮气和水，反应式为。 ②甲中总反应为N2H4+O2=N2+2H2O，生成水，溶液浓度减小，降低。 （2）①乙中Al为阳极，发生氧化反应，溶液中质子向阴极（Cu极）迁移，即Cu极电势低，故答案为>。 ②阳极发生Al的氧化反应，与水反应生成Al2O3氧化膜，反应式为。 ③Cu为惰性电极，发生H+的还原反应，故电极的现象是产生气泡。 （3）①丙中阳极发生氯离子失去电子生成氯气的反应，产生的电极反应式为。 ②根据题目所给的产物信息，阳极区发生的总反应为碱性条件下转化为N2和，总反应式为。根据反应式计量关系，处理，理论上产生。 ▌题型03 电解过程微粒浓度的变化和复原 1.电解规律 判断电解后溶液酸、碱生成的方法 （1）若电解产物只有H2，而无O2，则阴极生成碱。 （2）若电解产物只有O2，而无H2，则阳极生成酸。 （3）若电解产物既有O2，又有H2，且二者物质的量之比为1∶2，则实质是电解水，阳极生成酸，阴极生成碱，最终溶液中无酸和碱生成。但溶液浓度可能变大。 2.惰性电极电解电解质溶液后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质时，遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则，所加物质可以是阴极与阳极产物的化合物。 【典例3】关于下图所示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4OH－－4e－===2H2O＋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。 【变式3-1】用石墨作电极电解0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，当有0.4 mol电子通过电路时，发现阴极增重6.4 g，则要使电解后的溶液恢复到电解前状态，则可向电解后的溶液中加入(　　) A．0.1 mol Cu(OH)2 B．0.1 mol CuO C．0.2 mol CuO D．0.1 mol CuO和0.2 mol H2O 【答案】A 【解析】该过程转移0.4 mol电子，则阳极应该生成0.1 mol氧气，理论上阴极应该生成0.2 mol铜，但实际上阴极生成的铜为＝0.1 mol，故铜离子不足，阴极生成0.1 mol铜后，氢离子继续放电，生成氢气0.1 mol。因此应该补充0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，或补充0.1 mol Cu(OH)2，A项正确。 【变式3-2】用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是(　　) 组号 X Y Z W A C Fe NaCl H2O B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体 【答案】C 【解析】据加入电解反应方程式生成阴、阳极产物化合后的物质，可复原溶液知，A应通HCl，B加CuO，C加H2O，D不需加任何物质。 【变式3-3】某小组通过燃料电池和电解池串联装置探究氯碱工业原理，设计如图装置。 已知：装置同时工作，甲池有4.48LCH4(标准状况)参与反应，乙池中有4.48L H2参与反应。 回答下列问题： （1）已知：KOH溶液为足量。a电极的反应式为___________。一段时间后，c电极表面电解质溶液的pH___________(填“升高”“降低”或“不变”)。 （2）装置工作一段时间时，检验e电极产物的操作是___________。 （3）为了操作安全、提高产品纯度，对丙装置进行适当改进是___________。 （4）丙中NaCl足量，当装置工作一段时间后，为了使丙中NaCl溶液恢复原来状态，宜采取措施是___________。若丙中NaCl不足，当NaCl反应完后，该装置___________(填“能”或“不能”)工作。 （5）已知丙中NaCl过量，当甲烷、H2恰好完全反应时，理论上丙收集到的气体总体积为___________L(标准状况)。 【答案】（1） 降低 （2）将湿润的淀粉-KI试纸靠近e电极，若试纸变蓝，证明有氯气生成 （3）用阳离子交换膜(或隔膜）将e、f电极隔开，分别收集Cl2和H2、NaOH （4）通入适量HCl气体 能 （5）44.8 【解析】（1）a电极为负极，在 KOH 碱性环境中，CH4失电子被氧化为 CO，反应式为：；c电极（氢氧燃料电池负极）：H2在碱性条件下失电子生成 H2O，反应为，消耗 OH-，同时生成水稀释溶液，因此c电极表面电解质溶液的 pH 降低； （2）e电极为电解池（丙装置）的阳极，产物为氯气，检验氯气的方法为：将湿润的淀粉-KI试纸靠近e电极，若试纸变蓝，证明有氯气生成； （3）为防止H2与Cl2混合爆炸，同时避免Cl2与NaOH反应降低产品纯度，改进措施为：用阳离子交换膜(或隔膜）将e、f电极隔开，分别收集Cl2和H2、NaOH； （4）电解 NaCl 溶液总反应，损失的是HCl，因此向溶液中通入适量HCl气体可恢复原状态；若NaCl不足，反应完后电解水，装置能继续工作； （5）甲烷燃料电池电子转移：，1 molCH4转移8mole-共转移0.2×8=1.6mole-；氢氧燃料电池电子转移：，1 mol H2转移2 mol e-，共转移0.2×2=0.4 mol e-；总电子转移：1.6+0.4=2.0 mol e-；丙装置气体生成：电解 NaCl 时，每 2 mol e⁻生成 1 mol 氢气和1 mol氯气，共2 mol气体；2.0 mol e-对应气体：2.0 mol，体积为2.0×22.4=44.8 L（标准状况）。 ▌题型04 电极产物的判断及电解池有关计算 1.电极产物的判断 （1）判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 （2）分析电解质水溶液的全部离子并分为阴、阳两组。 （3）根据放电顺序写出电极反应式 ④阴极(与电极材料无关)： ⑤阳极(与电极材料有关)： ⑥总化学方程式或离子方程式 书写反应的总离子方程式时，要注意：若参与电极反应的H＋(或OH－)是由水电离出来的，应用水的分子式表示。 2.电解计算 1）计算依据——三个相等 （1）同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等。 （2）同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。 （3）串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。 2.）计算方法——三种常用方法 （1）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出比例式计算。 （2）根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、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相等。 ②用于混合溶液中分阶段电解的计算。 （3）根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4mole-为桥梁可构建如下关系式:4e-~ (式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 3）在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。 【典例4-1】电解84.75 mL 16%的NaOH溶液(ρ＝1.18 g·cm－3)，用石墨作电极经过一段时间后溶液浓度为19.5%，这是因为 A．溶质增加了3.5 g B．放出22.4 L H2和11.2 L O2 C．NaOH比水消耗少 D．消耗18 g 水 【答案】D 【解析】试题分析：电解NaOH溶液实质是电解水，电解前溶液的质量为84.75 mL×1.18 g·mL－1＝100 g，含NaOH：100 g×16%＝16 g，含水84 g，电解后NaOH仍为16 g，溶液质量为16 g÷19.5%＝82 g，其中含水82 g－16 g＝66 g，知消耗18 g水，D正确，答案选D。 【典例4-2】利用电化学联合处理法可实现和NO同时除去，工作原理如图所示： ①阳极的电极反应式为___________。 ②若工作前后阴极室成分不变，被处理的和NO在相同条件下体积比___________。 【答案】SO2+2H2O-2e-=+4H+ 1：1 【解析】①根据图示，阳极二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸，阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=+4H+。 ②1mol转移2mol电子，1molNO生成N2转移2mol电子，若工作前后阴极室成分不变，根据得失电子守恒，被处理的和NO在相同条件下体积比1:1。 【变式4-1】用惰性电极电解等浓度等体积的AgNO3和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是 A．和 B．Ag和 C．和 D．Ag和 【答案】C 【解析】由于等浓度等体积的AgNO3和NaCl的混合溶液发生反应生成硝酸钠和氯化银沉淀，故所得溶液为硝酸钠溶液，电解硝酸钠溶液相当于电解水型，含有H+、Na+两种阳离子，且放电的先后顺序为：H+、Na+，故阴极上首先发生的电极反应为：2H++2e-= H2↑，溶液中的阴离子有：OH-、，且放电的先后顺序为：OH-、，故阳极上首先发生的电极反应为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，故用惰性电极电解AgNO3和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是和； 答案选C。 【变式4-2】用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是 A．H2和Cl2 B．H2和O2 C．Cu和Cl2 D．Cu和O2 【答案】C 【解析】稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，阳离子的放电顺序：Cu2+＞H+＞Na+，阴离子的放电顺序：Cl-＞OH-＞酸根离子，因此用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，阳极Cl-先失电子生成Cl2，阴极Cu2+先得电子生成Cu，即最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是Cu和Cl2，C满足题意； 答案选C。 【变式4-3】电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D．理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 【答案】C 【解析】电解法制备的工作原理如图所示，Fe为电解池的阳极，M为电源的正极，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，Pt为电解池的阴极，N为电源的负极，电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，据此分析解题。 A．由分析可知，M为电源的正极，A错误；B．由分析可知，阳极上的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，B错误；C．由分析可知，负极生成氢氧根，正极需要氢氧根作为反应物，故阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，C正确；D．由分析可知，阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒可知，理论上每转移0.1mol e-，阴极上会产生标准状况下0.05molH2即0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体，但是题干中没有标明气体状态，D错误；故答案为：C。 【变式4-4】如图所示的装置，C、D、E、F都是惰性电极，A、B是电源的两极。将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色。则以下说法正确的是    A．电源A极是负极 B．甲装置的C、D极上均有物质生成，其物质的量之比为1：2 C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，G应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液 D．电解一段时间后，向乙加入一定量的盐酸，可能使其恢复到原来的浓度 【答案】B 【分析】将电路接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近溶液显红色，说明F极处发生：，F极为阴极，则B为负极，A为正极。 【解析】A．由分析知，F极上有OH-产生，F极为阴极，C、E为阳极，电源A极是正极，A错误； B．C电极为阳极，生成的气体为氧气，C电极反应式：，D电极为阴极，生成的气体为氢气，D电极反应式：，在同一电路中，转移的电子数相同，则C、D电极上收集到的气体的物质的量之比为1：2，B正确； C．欲用丙装置给生铁铸件镀铜，则镀件作阴极，镀层金属作阳极，所以与电源负极B相连的电极H应该是生铁铸件，电镀液是CuSO4溶液，G电极为Cu，C错误； D．若NaCl溶液足量，电解一段时间后，阴极生成氢气，阳极生成氯气，因此向乙中通入一定量的HCl气体，可能使其恢复到原来的浓度，D错误； 故选B。 【变式4-5】环境保护已成为当今世界首要问题。 （1）工厂烟气(主要污染物、)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。用氧化。氧化过程中部分反应的能量变化如图所示。 已知  。则转化为的热化学方程式为：___________。 （2）利用如图装置可将转化为，变废为宝，分别在两极通入和，溶液中向___________极(填“A”或“B”)移动，请写出负极的电极反应式为：___________，该电池总反应方程式：___________。 （3）利用电解法处理含氮氧化物的废气。实验室模拟电解法吸收，装置如图所示(均为石墨电极)，电解过程中转化为硝酸。请写出阳极的电极反应式为：___________。 【答案】（1）2O3(g)=3O2(g) =-285.2 kJ∙mol-1 （2）B （3） 【解析】（1）由图可得：①SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) =-241.6 kJ∙mol-1，②=-198 kJ∙mol-1，依据盖斯定律，O3转化为O2可由①×2-②得到，其热化学方程式为：2O3(g)=3O2(g) =(-241.6 kJ∙mol-1)×2-(-198 kJ∙mol-1)=-285.2 kJ∙mol-1； （2）利用如图装置可SO2转化为H2SO4，变废为宝，分别在两极通入SO2和O2，从图中可以看出，A极底部有硫酸流出，则表明A极反应生成硫酸，则A极通入的气体为SO2，B 极通入O2，则A极为负极，B极为正极，阳离子由负极向正极移动，则溶液中H+向B极移动；A极为负极，SO2失电子生成，则电极反应式为：，B极为正极，电极反应式为：，该电池总反应方程式：； （3）实验室模拟电解法吸收NO，装置如图所示(均为石墨电极)，电解过程中NO转化为硝酸，则NO在阳极失电子生成，电极反应式为：；阴极为H+得电子生成H2，电极反应式为：。 ▌题型05 电解在氯碱工业中的应用 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。 【典例5】中国氯碱工业始于20世纪20年代末。氯碱工业装置如图所示，下列说法正确的是 A．装置中产生的气体a和气体b的质量之比为2：71 B．氯碱工业中常用精铜网与外接电源的正极相连 C．阴极上发生的反应为2H++2e-=H2↑ D．交换膜为阳离子交换膜，溶液d为较浓的NaOH溶液 【答案】D 【分析】该装置为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的氯碱工业装置，左侧接电源正极，为阳极室，右侧接电源负极，为阴极室，阳极必须为惰性电极，否则阳极本身参与电极反应，得不到氯气，阳极反应式为：，阴极电极反应式为：，阳极室的通过阳离子交换膜进入阴极室，在阴极室生成氢氧化钠，阳极生成氯气。据此分析解答。 【解析】A．阳极Cl⁻失电子生成，故气体为；阴极水得电子生成，故气体为。转移等量电子时，，质量比为，不是，A错误； B．阳极与电源正极相连，若使用精铜做阳极，Cu是活性电极，Cu会优先失电子，无法得到氯气，氯碱工业的阳极必须使用惰性电极，B错误； C．氯化钠溶液中来自水的电离，溶液中无大量游离，阴极正确的电极反应为，C错误； D．该交换膜为阳离子交换膜，只允许通过，阻止阴离子和气体通过；迁移进入阴极室，阴极不断生成加入稀溶液后，流出的溶液为较浓的溶液，D正确； 故选D。 【变式5-1】在采用离子交换膜法的氯碱工业连续生产中，精制饱和食盐水从阳极室一侧持续流入，同时阴极室一侧也需持续通入水(含少量NaOH)，最终分别得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液。关于这一连续生产过程的描述，下列说法正确的是 A．从阳极室流出的淡盐水，可直接通过循环泵回阳极室继续电解 B．离子交换膜在此处的唯一作用是作隔板防止阳极产生的和阴极产生的混合爆炸 C．为了提高氯气的产率，阳极室溶液的需要用调节至弱碱性，以抑制副产物的生成 D．持续向阴极室通入水(含少量)，主要是为了补充电解消耗的水并调节产出溶液的浓度 【答案】D 【解析】A．进入阳极室的是精制饱和食盐水，出来的是纯净的稀食盐水，若直接通过循环泵回阳极室，会降低氯离子浓度，有可能产生杂质气体氧气，A错误； B．离子交换膜除防止与混合爆炸外，还阻止向阳极迁移，避免副反应（如与反应生成次氯酸盐），B错误； C．结合选项A可知，阳极室需保持氯离子浓度大、以保证氯离子在阳极失去电子产生氯气，可通过加适量盐酸，故阳极应中性或弱酸性环境（pH≈4），若用调至弱碱性会加剧与的副反应，降低氯气产率，C错误； D．阴极室通入含的水，可补充电解消耗的水分，同时稀释并控制阴极区溶液浓度，防止浓度过高影响生产，D正确； 故答案选D。 【变式5-2】工业电解饱和食盐水制烧碱时须阻止OH－移向阳极，目前采用阳离子交换膜将两极溶液分开(如图)(F处加少量NaOH以增加溶液导电性)。 （1）C、D分别是直流电源的两电极，C是电源________极，D是电源________极。 （2）电解一段时间后，________由A口导出，________由B口导出。阴极附近碱性增强的原因是(用电离方程式及电极反应式表示)____________________________________________。 （3）若不采用阳离子交换膜，OH－向阳极移动，发生的反应可用离子方程式表示为___________ ______________________________________________________________________________。 【答案】（1）负　正 （2）Cl2　H2　H2OH＋＋OH－、2H＋＋2e－===H2↑ （3）Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 【解析】（1）阳离子向阴极方向移动，由Na＋移动方向知右侧电极为阴极，C、D分别是直流电源的两电极，故C是电源负极，D是电源正极。 （2）电解一段时间后，左侧电极产生Cl2，右侧电极电解水电离出的H＋产生H2和NaOH，因此由电解池图可知Cl2从A口导出，H2从B口导出，由于阴极附近发生的是电解水的反应，产生的H＋不断形成氢气析出，导致溶液中OH－浓度增大，碱性增强，用电离方程式及电极反应式表示为H2OH＋＋OH－、2H＋＋2e－===H2↑。 （3）若不采用阳离子交换膜，OH－向阳极移动，与Cl2发生反应，离子方程式表示为Cl2＋ 2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。 ▌题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 1.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，其他活泼性弱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。 2.电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液中电解质的浓度保持不变。 【典例6】粗铜含锌、铁、镍、银、Pt、金等杂质，工业可用如图原理电解精炼铜，以下说法不正确的是 A．阳极材料是粗铜，只发生 B．阴极材料是精铜，只发生 C．离子在电解过程中向阳极移动 D．电解质溶液中浓度减小，、、等金属沉积形成阳极泥 【答案】A 【分析】电解精炼铜的核心原理：粗铜作阳极，纯铜作阴极，含的盐溶液作电解质，据此分析； 【解析】A．阳极材料为粗铜，但粗铜中含有Zn、Fe、Ni等比铜活泼的杂质，这些活泼杂质也会在阳极失电子发生氧化反应，不只有，A错误； B．阴极材料为精铜，溶液中的得电子能力强于、等阳离子，因此阴极只有得电子生成Cu，只发生反应，B正确； C．电解池中阴离子向阳极移动，为阴离子，因此电解过程中向阳极移动，C正确； D．阳极有多种活泼杂质失电子，阴极只有得电子，因此电解质溶液中总浓度会减小；活泼性弱于铜的、Ag、Pt不会失电子溶解，会沉积在阳极形成阳极泥，D正确； 故选A。 【变式6-1】铁片上镀镍的实验装置如图所示，该装置工作时，下列说法错误的是 A．电镀液可能为硝酸镍溶液 B．能量转化形式主要是由电能转化为化学能 C．铁片上的电极反应式为Ni2+-2e-=Ni D．若电源为铅蓄电池，与镍片相连的电极应为PbO2电极 【答案】C 【分析】镀层金属（镍片）作阳极，连接电源正极， 发生氧化反应： ，待镀金属（铁片）作阴极，连接电源负极，发生还原反应： 。 【解析】A．电镀液需含 ，硝酸镍溶液可提供该离子，且无干扰副反应，A正确； B．装置为电解池，能量转化形式为电能转化为化学能，B正确； C．铁片为阴极，应发生还原反应，正确反应式为 ，选项中写为 ，电荷不守恒，C错误； D．铅蓄电池中， 为正极，镍片作为阳极需接正极，D正确； 故选C。 【变式6-2】粗铜中含铁、银等金属杂质，工业上常用电解法除去杂质制得精铜。铜的精炼如下图所示，下列说法不正确的是 A．a极是粗铜，b极是纯铜 B．电解法精炼铜充分利用了金属活动顺序 C．铁、铜、银以、、的形式进入溶液 D．电解过程中向阴极移动 【答案】C 【解析】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极接电源正极，纯铜作阴极接电源负极。由图可知，a接电源正极，b接电源负极，因此a是粗铜、b是纯铜，A说法正确； B．精炼过程中，活泼性强于铜的杂质优先失电子进入溶液，活泼性弱于铜的杂质不放电，沉降为阳极泥，该过程充分利用了金属活动性顺序，B说法正确； C．金属活动性Fe>Cu>Ag，粗铜电解时，Ag活动性弱于铜，不会在阳极失电子生成Ag+，而是以单质形式从阳极脱落，沉入电解槽底部形成阳极泥，因此不会以Ag+形式大量进入溶液，C说法错误； D．电解池中，阳离子向阴极移动，Cu2+为阳离子，因此电解过程中Cu2+向阴极移动，D说法正确； 故选C。 【变式6-3】利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是 A．阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑ B．Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C．向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色 D．电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量 【答案】D 【分析】该装置为电解池，Cu作阳极，电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，Fe作阴极，根据题意，阴极表面产生无色气体，说明发生了反应2H++2e-=H2↑，Cu2+氧化性强于H+，故电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑，经检验，电解液中有Fe2+，说明阴极上有Cu析出，可与Fe形成局部原电池反应，正极反应为：2H++2e-=H2↑，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，则Cu覆盖Fe表面越多，该电池反应越弱。 【解析】A．根据分析，阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑，A正确； B．根据分析，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，即Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少，B正确； C．根据分析，电解液中有Fe2+，故向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色，C正确； D．根据分析，阳极电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑，根据电子守恒可知，电镀完成后，阳极减少的质量大于阴极增加的质量，D错误； 故选D。 【变式6-4】电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，回答问题： （1）如图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_________________________________。 （2）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________(填化学式)溶液，阳极电极反应式为_________，电解过程中Li＋向________(填“A”或“B”)电极迁移。 （3）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为________。若改用氯化铝水溶液作电解液，则阴极产物为________。 【答案】（1）a　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O (或NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O、2NO＋O2===2NO2) （2）LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B （3）负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 【解析】（1）电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中，含有杂质的粗银作阳极，电解池的阳极与电源的正极相连，则该装置中a极为含有杂质的粗银。该电解池的b极为阴极，阴极上有红棕色气体生成，可知NO被还原为NO2，电极反应式为NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。 （2）根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区产生H2，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，剩余OH－与Li＋结合生成LiOH，所以B极区电解液为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，电解过程中Li＋向B电极迁移。 （3）在钢制品上电镀铝，故钢制品作阴极，与电源负极相连。由于电镀过程中“不产生其他阳离子且有机阳离子不参与电极反应”，Al元素在熔融盐中以Al2Cl和AlCl形式存在，则电镀过程中阴极电极反应式为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl。若电解液改为氯化铝水溶液，水溶液中得电子能力Al3＋<H＋，故阴极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。 ▌题型07 电解法制备物质与治理污染 【典例7】工业废气处理工艺中，电化学法脱硝制铵有很高的经济价值。在图示电解池中，可以实现脱硝制备铵盐。下列说法错误的是 A．阴极反应式为 B．该装置可实现化学能与电能间的转化 C．电解一段时间后，电极a附近pH上升 D．当外电路通过3 mol时，有35.84 L NO(标准状况)被回收 【答案】C 【分析】电极a上NO转化为，N元素化合价升高发生氧化反应，所以电极a是阳极，电极反应式为；电极b上NO转化为，N元素化合价降低发生还原反应，所以电极b是阴极，电极反应式为；由此分析； 【解析】A．由上述分析可知，阴极反应式为，故A正确； B．该装置是电解池，将电能转化为化学能，故B正确； C．通过质子交换膜从左向右移动，根据电极反应式，电极a附近生成量大于转移量，一段时间后，电极a附近pH降低，故C错误； D．当外电路通过3 mol时，阳极消耗1molNO，阴极消耗0.6molNO，消耗的NO体积为1.6mol22.4L/mol=35.84 L，故D正确； 答案选C。 【变式7-1】一种新型的利用双极膜电化学制备氨装置如图所示，已知在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迁移，下列说法不正确的是 A．电极n与电源正极相连 B．双极膜中的H+移向电极m C．电解一段时间后，右池溶液c(OH-)不变 D．每生成0.1 mol NH3，双极膜中有14.4 g水解离 【答案】C 【解析】从图中可以看出，在电解池左侧，KNO3转化为NH3，N元素化合价降低，则m电极为阴极，n电极为阳极，溶液中的OH-失电子生成O2等。 A．由分析可知，电极n为阳极，应与电源正极相连，A正确； B．电极m为阴极，阳离子向阴极移动，则双极膜中的H+移向电极m，B正确； C．电解一段时间后，右池溶液中OH-失电子生成O2和H2O，双极膜产生的OH-向电极n移动，n(OH-)不变，但由于反应生成H2O，使溶液的体积增大，所以c(OH-)减小，C不正确； D．在电极m，发生反应+8e-+9H+=NH3+3H2O，在电极n，发生反应8OH- -8e-=2O2↑+4H2O，已知在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迁移，则每生成0.1 mol NH3，电路中转移0.8 mole-，双极膜中消耗0.8 molH2O，双极膜中有0.8 mol×18 g/mol=14.4 g水解离，D正确； 故选C。 【变式7-2】电解法处理酸性含铬废水的装置如图所示，两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是 A．电极b为负载铁的石墨电极 B．将负载铁的石墨电极换成铜板也可以处理该废水 C．电解一段时间后，阳极区溶液的pH增大 D．理论上，每处理0.2 mol 产生26.88 L（STP）H2 【答案】CD 【分析】电解法处理酸性含铬废水的原理：需要Fe作阳极，Fe失电子生成，还原，将+6价Cr还原为+3价除去，氧化还原反应：；阴极得电子生成，据此分析。 【解析】A．b电极逸出，得电子发生还原反应，因此b是阴极，负载铁的石墨电极为阳极（对应a电极），A错误； B．若换铜板作阳极，阳极Cu失电子生成，没有还原性，无法还原，不能处理废水，B错误； C．阳极区发生的反应：，反应消耗，且电解池中阳离子向阴极移动，因此阳极区浓度降低，阳极区溶液的pH增大，C正确； D．电子转移关系：，因此处理，生成的物质的量为，标况下体积为，D正确； 故选CD。 【变式7-3】Co(H2PO2)2可用于化学镀钴。工业上以金属钴和不锈钢为电极，NaH2PO2溶液为原料按图装置进行电解生产Co(H2PO2)2。 下列说法正确的是 A．电源的a电极是正极，M电极是不锈钢 B．膜I、膜III是阳离子交换膜，膜II是阴离子交换膜 C．理论上每生成1 mol Co(H2PO2)2，装置中同时生成标准状况下气体11.2 L D．该装置工作时，M极室溶液的pH减小，N极室溶液pH增大 【答案】B 【分析】以金属钴和不锈钢为电极，以NaH2PO2溶液为原料，采用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钴[Co(H2PO2)2]，由图可知：阳极上Co失去电子，变为Co2+进入溶液，Co2+通过膜I进入产品室，而通过膜II由原料室进入产品室，则膜II为阴离子交换膜；在阴极不锈钢上是H2O电离产生H+得到电子生成H2，使附近溶液中c(OH-)增大，Na+通过阳离子膜III进入NaOH溶液中，N极室NaOH溶液浓度增大，据此来解答。 【解析】A．根据上述分析可知：M为阳极，N为阴极，所以电源的a电极是正极，M电极是Co电极，N为不锈钢电极，A错误； B．根据上述分析可知：膜I、膜III是阳离子交换膜，膜II是阴离子交换膜，B正确； C．根据原子守恒、电子守恒可得关系式：Co~Co2+~2e- ~2H+~H2，所以n(H2)=n(Co)=1 mol，当生成1 molCo(H2PO2)2时，阴极反应产生1 mol H2，其在标准状况下的体积V(H2) =1 mol×22.4 L/mol=22.4 L，C错误； D．该装置工作时，M电极产生的Co2+通过膜I进入产品室， 通过膜II进入产品室，M极室溶质、溶剂不消耗，溶液，故溶液的pH不变，二者阴极N上水电离产生H+放电产生H2，使N极室溶剂水减少，n(OH-)增大，故c(OH-)增大，因此M极室溶液的pH不变，N极室溶液pH增大，D错误； 故合理选项是B。 ▌题型08 电解池与原电池综合分析 【典例8】如图所示，甲池总反应式为，下列关于该装置工作时的说法正确的是 A．该装置工作时，Ag电极上有气体生成 B．甲池中负极反应式为 C．甲池溶液的pH增大，乙池溶液的pH减小 D．当甲池中消耗3.2 g时，乙池中理论上最多产生12.8 g铜 【答案】D 【分析】甲池为碱性燃料电池，左侧电极为负极，负极反应为 ，右侧电极为正极，正极反应为 ，KOH 被稀释，pH 减小。乙池为电解 溶液，石墨为阳极，Ag为阴极，总反应为 ，溶液酸性增强，pH 减小。 【解析】A．根据上述分析，乙池中 Ag 电极是阴极。在电解 溶液时，阴极优先发生 ，而不是 ，因为 的氧化性强于 ，因此，Ag 电极上析出的是 Cu，而不是气体，A错误； B．甲池是碱性环境（KOH 溶液），负极反应中不能出现 ，正确的负极反应为：，B错误； C．由分析可知，甲池为碱性燃料电池，左侧电极为负极，负极反应为 ，右侧电极为正极，正极反应为 ，KOH 被稀释，pH 减小，乙池中总反应为 ，反应生成 ，溶液酸性增强，pH 减小，C错误； D．3.2 g 的物质的量为：，根据负极反应 ，每消耗 1 mol ，转移 4 mol 电子。因此，0.1 mol 转移的电子数为：，在乙池中，阴极反应为 ，每转移 2 mol 电子，生成 1 mol Cu，因此，转移 0.4 mol 电子时，生成 Cu 的质量为：，D正确； 故选D。 【变式8-1】关于如图所示的装置，下列说法不正确的是 A．闭合K1，断开K2，装置为电解池 B．电解 Na2SO4溶液实质就是电解H2O C．该装置可实现电能和化学能的相互转化 D．每生成0.5 mol H2O，转移电子的数目为2NA 【答案】D 【分析】由图，闭合K1，U形管装置为电解池，左侧为阳极，发生氧化反应，电极方程式为，右侧为阴极，发生还原反应，电极方程式为，实质是电解水。 【解析】A．闭合K1，断开K2，装置为电解池，A正确； B．电解 Na2SO4溶液时左侧为阳极，发生氧化反应，电极方程式为，右侧为阴极，发生还原反应，电极方程式为，实质是电解水，B正确； C．闭合K1，断开K2，装置为电解池，将电能转化为化学能；闭合K2，断开K1，为原电池装置，将化学能转化为电能；因此该装置实现了电能和化学能的相互转化，C正确； D．闭合K2，断开K1，为原电池装置，左侧为正极氧气放电，右侧为负极氢气放电，总反应为，每生成2 mol转移4 mol 电子，故每生成0.5 mol H2O，转移1 mol 电子，数目为NA，D错误； 故选D。 【变式8-2】K2FeO4是一种高效多功能的新消毒剂。 Ⅰ．一种电解法制备K2FeO4的装置如下。 （1）铁片是___________极(填“阴”或者“阳”)，铁片发生反应的电极反应式是___________。 （2）每生成1 mol K2FeO4的同时，有___________mol K+通过阳离子交换膜，移动方向是___________(填“由左→右”或者“由右→左”)。 （3）结合电极反应式解释右电极室KOH溶液浓度升高的原因___________。 Ⅱ．K2FeO4广泛用于消毒。 （4）K2FeO4可将剧毒的转化为无毒无污染的物质，本身转化为Fe(OH)3，写出反应的离子方程式___________。 【答案】（1）阳 （2）6 由左→右 （3）右室铂片与电源负极相连，为阴极，发生还原反应：，溶液中浓度增加，同时为保持电中性， 从左室（阳极室）迁移至右室，两者共同作用导致右室 升高 （4） 【解析】（1）根据装置图，铁片连接电源正极，因此是阳极。在阳极上， Fe 失去电子被氧化为，由于溶液是碱性的，需要参与反应，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：。 （2）由电极方程式可知，每生成 1 mol，对应转移 6 mol 电子，为维持电荷平衡，需有 6 mol通过阳离子交换膜从阳极室迁往阴极室，移动方向为：由左→右。 （3）右室铂片与电源负极相连，为阴极，发生还原反应：，反应生成 ，使溶液中浓度增加，同时为保持电中性， 从左室（阳极室）迁移至右室，两者共同作用导致右室 升高。 （4）由题意可知，在碱性条件下， 被氧化为无毒产物和，被还原为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 【变式8-3】氨燃料电池在航运、电力、交通等领域发挥着重要的作用。一种以氨燃料电池为电源的电解装置如下图所示，若A池工作5min时f极铁钥匙增重3.2g。 回答下列问题： （1）b电极为燃料电池的________极，A 池工作5 min 时 b 电极消耗O2(标准状况下)的体积为_________mL，a极电极反应式为_____________________________，A池中的离子交换膜为________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 （2）B池 NaCl溶液充足，若常温下溶液体积为1L，则5 min时该溶液的pH为_________。 （3）若用C池进行电解精炼铜，则应将_________(填“e”或“f”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中Cu2+浓度_________(填“减小”“增大”或“不变”)。 （4）D池工作5min时，h电极________(填“增重”或“减轻”)________g；g电极的电极反应式为_________________。 【答案】（1）正 560 阴离子 （2）13 （3）e 减小 （4）减轻 4.8 【解析】（1）由图可知，A池为氨燃料电池，通入氨气的a电极发生氧化反应生成氮气，故a电极为燃料电池的负极，b电极为燃料电池的正极；A池工作5min时f极铁钥匙增重，说明Fe表面析出Cu，是电镀池的阴极，f极反应为，增重3.2 g Cu的物质的量为，电路中转移电子总物质的量为0.1 mol。b极得电子反应为，转移0.1mol电子时消耗为0.025 mol，标况体积；a极是负极，碱性条件下被氧化为，电极反应式为；a极消耗，b极生成，为维持两侧NaOH溶液浓度稳定，需要从b侧移向a侧，因此离子交换膜为阴离子交换膜。 （2）B池为电解NaCl溶液的装置，总反应为，由（1）可知，A池工作5min时，电路转移0.1mol电子，则5 min时B池生成0.1 mol ，溶液体积为1L，则，常温下，pH=13。 （3）电解精炼铜时，粗铜作阳极接电源正极，因此需将e极（阳极）更换为粗铜；粗铜中比Cu活泼的杂质金属（如Zn、Fe等）会优先于Cu在阳极失电子，而阴极只有得电子析出Cu，同一时间内阳极溶解的Cu的物质的量小于阴极析出的Cu的物质的量，因此溶液中浓度减小。 （4）D池工作时是铅蓄电池充电过程，阴极(h极)反应为，故工作5min时转移0.1 mol e-阴极质量减少4.8 g；阳极(g极)反应为。 / 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 $