1、第4课时电解原理的应用学习目标核心素养建构1.理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会书写电极反应式及化学方程式。2.学会电解的有关计算。 知 识 梳 理1.电解饱和食盐水（1）通电前，氯化钠溶液中含有的离子：Na、Cl、H、OH。通电时Na、H移向阴极，H放电，Cl、OH移向阳极，Cl放电。电极反应式为阳极：2Cl2e=Cl2（氧化反应）；阴极：2H2e=H2（还原反应）；因H放电，导致水的电离平衡H2OHOH向右移动，致使生成NaOH。（2）电解的总反应式化学方程式：2NaCl2H2OH2Cl22NaOH；离子方程式：2Cl2H2OH2Cl22OH；工业上习惯把电解饱和
2、食盐水叫做氯碱工业。2.电镀（1）根据下图，回答下列问题：电极反应式阳极：Cu2e=Cu2；阴极：Cu22e=Cu。可观察到的现象是铁件表面镀一层红色的铜，铜片不断溶解。硫酸铜溶液浓度的变化是不变。（2）电镀的概念是应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。（3）电镀池的构成：一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极。3.电解精炼铜（1）粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。其电解池的构成是用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解质溶液。（2
3、）电极反应式：阳极为Cu2e=Cu2、Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2等，阴极为Cu22e=Cu。（3）电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解槽的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在纯铜上析出。4.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。如Mnne=M。（2）电解法用于冶炼较活泼的金属如：K、Na、Mg、Al等，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠：阳极反应式：2Cl2e=Cl2；阴极反应式：2Na2e=2Na；总反应：2N
4、aCl（熔融）2NaCl2。【自主思考】1.用惰性电极电解饱和食盐水一段时间，电解后的混合液能使红色布条褪色的原因是什么？提示电解饱和食盐水，阴极区生成NaOH，阳极区生成Cl2，二者发生反应： Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，NaClO具有漂白性。2.电解精炼铜时，粗铜中的杂质哪里去了？提示粗铜中比铜活泼的杂质先失电子成阳离子进入溶液，在精铜表面上这些离子得电子能力比Cu2弱，所以留在溶液中；比铜不活泼的金属杂质不失电子，随着电解的进行它们会沉积在阳极下，称为“阳极泥”。效 果 自 测1.下列描述中，不符合生产实际的是（）A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B.电解法精炼粗
5、铜，用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生反应Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上发生反应Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。答案A2.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子解析本题考查的是电镀的原理。电镀原理是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金
6、属阳离子的电解质溶液作电镀液。答案A3.在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是（）A.都是轻金属 B.都是活泼金属C.成本低廉 D.化合物熔点较低解析金属冶炼方法选取的主要依据是金属的活动性强弱，不活泼的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用电解方法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电解法。答案B探究一、电解原理的应用【探究讨论】1.试根据氯碱工业的生产过程回答下列问题。（1）电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？提示 阳极产物Cl2可以用湿润的淀粉KI试纸检验，阴极产物H2可以
7、通过点燃检验，NaOH可以用酚酞溶液检验。（2）在氯碱工业中，用的是阳离子交换膜，其作用是什么？若没有膜会如何？提示阳离子交换膜只允许阳离子（Na）通过，而阻止阴离子（Cl、OH）和分子（Cl2）通过，这样既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成的NaClO影响烧碱质量。2.电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？提示粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后
8、的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，银、金以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。【点拨提升】1.电解原理的应用（1）氯碱工业：用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2、H2，并以它们为原料生产一系列化工产品。工业电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止OH移向阳极，以使NaOH在阴极溶液中富集，常用阳离子交换膜将两溶液分开，使阳离子能透过阳离子交换膜，而阴离子不能通过。如：氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示，溶液A的溶质是NaOH。（2）电镀的特点是“一多、一少、一不变”：一多是指阴极上有镀层金属沉积
9、；一少是指阳极上有镀层金属溶解；一不变是指电解质溶液的浓度不变。（3）电解精炼中，比需要精炼的金属活泼的杂质溶解，而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉积（如精炼镍时Cu也会沉积）。2.铜的电解精炼与电镀铜对比电解精炼铜电镀铜电极材料阴极纯铜镀件阳极粗铜纯铜电极反应式阳极Cu2e=Cu2等Cu2e=Cu2阴极Cu22e=CuCu22e=Cu电解质溶液浓度的变化Cu2减少，粗铜中比铜活泼的金属阳离子进入电解质溶液成分及浓度均不变【典题例证1】关于用石墨作电极电解饱和NaCl溶液，下列叙述正确的是（）A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈黄色C.若在阴极
10、附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性解析用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，发生的反应是2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，故电解一段时间后电解液呈碱性。电解时，阳极发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，在阳极附近的溶液中滴入KI溶液时，发生反应2ICl2=2ClI2，故溶液呈黄色；阴极发生还原反应：2H2e=H2，因而阴极附近的溶液呈碱性，滴入酚酞试液变红。答案B【学以致用1】利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（）A.电解时以精铜作阳极B.电解时阴极发生氧化反应C.粗铜连接电源负极，其电极反
11、应是Cu2e=Cu2D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥解析电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错；阳极与电源的正极相连发生氧化反应，阴极与电源的负极相连发生还原反应，故B错；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错；金属的活动性顺序为ZnFeCuAgPt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，故D对。答案D探究二、有关电解计算的常用方法【探究讨论】用石墨电极电解100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况下），原混合溶液中Cu2的物质的量浓度为多少？提示根据题设条件，两极上电极反应式为：阴极：首先C
12、u22e=Cu，然后2H2e=H2；阳极4OH4e=2H2OO2。既然阴极上收集到H2，说明Cu2已完全放电，根据电子守恒，阴极上Cu2、H得电子总数应等于OH失电子总数。析出0.1 mol H2获得0.2 mol电子，析出0.1 mol O2失去0.4 mol电子，所以有0.1 mol Cu2放电，获得0.2 mol电子，c（Cu2）0.1 mol/0.1 L1 molL1。【点拨提升】1.电解计算的三种常用方法（1）根据电子守恒法计算：用于串联电路中各电极产物的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。（2）根据总反应方程式计算：先写电极反应式，再写总反应方程式，最后根据总反应方程式计算。（3
13、）根据关系式计算：根据电子得失相等找到已知量与未知量之间的桥梁，得出计算所需的关系式。2.电解过程中产生的H或OH，其物质的量等于转移电子的物质的量。3.进行电解计算时，要注意电极放电顺序，确定不同阶段的电极反应。【典题例证2】将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解。（1）当有1.0103 mol的OH放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量是。（2）若溶液的体积为1 L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出5.6 mL O2时，溶液的pH是。解析（1）用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应式为阴极：2Cu24e=2Cu，阳极：4OH4e=O22H2O。当有1.0103 mol的OH
14、放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，此时转移电子为1.0103 mol，则在阴极上析出Cu：0.032 g。（2）阳极：4OH4e=2H2OO24 mol 1 moln n1.0103 mol，消耗1.0103 mol OH，生成1.0103 mol H则c（H）1.0103 molL1pHlgc（H）lg（1.0103）3。答案（1）0.032 g（2）3【学以致用2】将两个惰性电极插入到500 mL AgNO3溶液中，通电电解，当电解质溶液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有H2逸出，且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略），则电极上析出银的质量是（）A.27 mg B.5
15、4 mgC.108 mg D.216 mg解析题中pH6可理解成由于Ag的水解而使溶液显弱酸性，当pH变为3.0时，n（H）1103 mol L10.5 L5104mol，根据关系式：AgHe得，n（Ag）n（H）5104 mol，m（Ag）5104 mol108 gmol15.4102g54 mg。答案B1.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是（）A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu2e=Cu2D.阴极反应都只有Cu22e=Cu解析A项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；C项，电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属（如锌），则还会
16、发生Zn2e=Zn2的反应。答案D2.下列有关电化学的示意图中正确的是（）解析选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极；选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换；选项C，粗铜应连接电源正极；选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl在阳极放电产生Cl2，溶液中的H在阴极获得电子而产生H2，正确。答案D3.如下图所示中的A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：（1）电源A上的a为极。（2）滤纸B上发生的总化学反应方程式为：。（3）欲在电镀槽中实现在铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为，电极f上发生的反应
17、为，槽中盛放的电镀液可以是溶液或溶液（只要求填两种电解质溶液）。解析根据c点酚酞变红，则该极的反应为2H2e=H2，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a点是正极。（2）滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl2H2OH2Cl22NaOH。（3）c、d两点短路后，e为阳极，反应为Zn2e=Zn2。阴极上镀锌，则阴极反应为Zn22e=Zn。电解液用含镀层离子的电解质，所以可用ZnSO4溶液或Zn（NO3）2溶液等。答案（1）正 （2）2NaCl2H2OH2Cl22NaOH（3）Zn2e=Zn2Zn22e=ZnZnSO4Zn（NO3）2课时作业基础巩固1.关于电解法精炼铜的下列说法正确的是（）A.粗
18、铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜为电解质溶液B.纯铜作阳极，粗铜作阴极，硫酸铜为电解质溶液C.电解结束后，溶液中Cu2浓度不变D.电解结束后，溶液中Cu2浓度变大解析电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4为电解质溶液，因粗铜中活泼金属失电子形成的阳离子如Zn2，会逐渐代替Cu2，故c（Cu2）将会有所减小。答案A2.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（）A.阴极只析出H2B.阳极先析出Cl2，后析出O2C.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大，最后为7解析电解质溶液中，n（Na）
19、n（Cl）n（SO）331，开始电解产生H2和Cl2，之后相当于电解NaCl，生成OH，最后相当于电解水，因而pH7，阴极只生成H2。三个阶段分别为电解HCl、NaCl、H2O。答案D3.欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是（）A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液C.Pt和Ag2CO3溶液 D.Pt和Ag2SO4溶液解析电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，利用其阳极溶解提供镀层金属，也可用惰性电极材料作阳极，镀层金属则由电镀液提供；电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，由于A、C、D中AgCl、Ag2CO3和Ag2SO
20、4均为沉淀，只有B项符合要求。答案B4.某小组为研究电化学原理，设计甲、乙、丙三种装置（C1、C2、C3均为石墨）。下列叙述正确的是（）A.甲、丙中是化学能转变为电能，乙中是电能转变为化学能B.C1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应C.C1上和C3上放出的气体相同，铜片上和铁片上放出的气体也相同D.甲中溶液的pH逐渐升高，丙中溶液的pH逐渐减小解析本题考查原电池和电解池，考查考生结合实验装置判断电池类型和根据电极反应式分析问题的思维能力。难度中等。A项，甲图为原电池，将化学能转化为电能，乙、丙为电解池，将电能转化为化学能；B项，C1、C2分别做电解池的阳极和阴极，原电池中Zn和
21、Cu分别为负极和正极，分别发生氧化反应和还原反应；C项，C1和C3上均为Cl失电子被氧化生成Cl2，甲中Cu片和丙中Fe片上均生成H2；D项，甲中不断消耗H，溶液的pH升高，丙中生成NaOH溶液，pH也逐渐升高。答案C5.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2Ni2Cu2）（）A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=NiB.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析此题考查的是电解的基本原理。在
22、电解池中，阳极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，而阴极得到电子，化合价降低，发生还原反应。题目中已经告诉氧化性：Fe2Ni2FeNiCuPt（惰性金属不放电），阴极的放电顺序为：Zn2Fe2Ni2阴极质量的增加。C：溶液中除了Fe2和Zn2还有Ni2、H等。答案D6.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是（）A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析石墨作阴极，阴极上是溶液中的H反应，电极反应为2H
23、2e=H2，A选项正确；由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误。答案A7.三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是（）A.可用铁作阳极材料B.电解过程中阴极附近溶液的pH升高C.阳极反应方程式为2Cl2e=Cl2D.1 m
24、ol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子解析由题意知电极反应，阳极：2Cl2e=Cl2，阴极：2H2e=H2，阴极溶液呈碱性，pH升高，故A错误，B正确；由Ni2Ni3，失去1 mol e，外电路中转移1 mol e，即Cl失去1 mol e，H得到1 mol e。答案A8.如图所示的两个实验装置，溶液的体积均为200 mL。开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol/L，工作一段时间后，测得导线中均通过0.02 mol电子，若不考虑盐的水解和溶液的体积变化，下列叙述中正确的是（）A.产生气体的体积（标准状况）：B.溶液的pH变化：减小，增大C.电极上生成物质的质量：D.电极反
25、应式：中阳极2Cl2e=Cl2，中负极2H2e=H2解析本题考查考生对原电池和电解池原理的理解和掌握，意在考查考生的分析和判断能力。的阳极反应：2Cl2e=Cl2，导线中通过0.02 mol电子时，V（Cl2）n（Cl2）Vm0.01 mol22.4 L/mol0.224 L，中的正极反应为：2H2e=H2，导线中通过0.02 mol电子时，V（H2）n（H2）Vm0.01 mol22.4 L/mol0.224 L，所以产生气体的体积：，A项错误；相当于电解CuCl2本身，生成的Cl2与H2O反应，从而使溶液pH减小，相当于Zn和稀H2SO4中的H反应，所以H减少，酸性减弱，溶液pH增大，B项
26、正确；由以上分析可知，m（Cl2）n（Cl2）M（Cl2）0.01 mol71 g/mol0.71 g，阴极反应：Cu22e=Cu，导线中通过0.02 mol电子时，m（Cu）n（Cu）M（Cu）0.01 mol64 g/mol0.64 g，所以电极上生成物质的质量为0.71 g0.64 g1.35 g，由以上分析可知，m（H2）n（H2）M（H2）0.01 mol2 g/mol0.02 g，所以电极上生成物质的质量为0.02 g，C项错误；中负极：Zn2e=Zn2，D项错误。答案B9.以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出铜的质量为（）
27、A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g解析2CuSO42H2O2Cu O2 2H2SO4 0.020 0 mol 0.010 0 molm（Cu）0.020 0 mol64 gmol11.28 g。答案B10.25 时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 molL1 CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：（1）发生氧化反应的是极，电极反应为。（2）若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为。（3）若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入mol的。（4）若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差 g，电解
28、液的pH（填“变小”、“变大”或“不变”）。解析（1）n（CuSO4）2.0 L0.5 molL11.0 mol，而在阴极析出的Cu为0.1 mol，故CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为4OH4e=2H2OO2。（2）总反应：2CuSO42H2O2CuO22H2SO42 221 20.1 mol0.1 mol0.1 mol 0.05 mol 0.1 mol所以电解后c（H）0.1 molL1。故pHlg0.11。（3）电解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脱离该体系，即相当于0.1 mol CuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1 mol CuO或CuCO3。
29、（4）此时为电镀池，阳极：Cu2e=Cu2，阴极：Cu22e=Cu，因此若阴极上析出6.4 g铜，则阳极溶解6.4 g铜，电解后两铜片质量差为6.4 g6.4 g12.8 g，而电解液的pH不变。答案（1）阳4OH4e=2H2OO2 （2）1（3）0.1CuO或CuCO3（4）12.8不变11.下图是电解氯化钠溶液（含酚酞）的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。（1）a电极的名称是。（2）电解过程中观察到的现象是_。（3）鉴定N出口的气体最简单的方法是_。（4）电解的总反应离子方程式为_。（5）若将b电极换成铁电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象：_。解析根据电子的
30、流向，可以判断a极的名称，a极连接的是直流电源电子流出的一极，为负极。因此，a极是电解池的阴极，b极为阳极，产物为Cl2，检验Cl2的物质是湿润的淀粉KI试纸。当将b极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极放出H2后剩余的OH结合，首先生成Fe（OH）2沉淀，然后转化为Fe（OH）3沉淀。答案（1）阴极（2）两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色（3）用湿润的淀粉KI试纸检验，变蓝则是Cl2（4）2Cl2H2OCl2H22OH（5）底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色能力提升12.将KCl和CuSO4两种溶液等体积混合后，
31、用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是（）A.整个过程中两电极反应2Cl2e=Cl2、2H2e=H2不可能同时发生B.电解至C点时，往电解质溶液中加入适量CuCl2固体，即可使电解质溶液恢复至原来的浓度C.AB段表示电解过程中H被还原，pH增大D.原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21解析图像分为三段，因此整个电解过程也有三个过程。第一个过程相当于电解CuCl2溶液，CuCl2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH增大，C项错误；第二个过程相当于电解CuSO4溶液，因产物中不断生成H2SO4，故酸性不断增强，pH减小；第三
32、个过程相当于电解水。若原混合溶液中KCl和CuSO4浓度之比恰好为21，则达B点时CuCl2消耗完，接着只电解水，则与图像不符，D项错误；根据BC，溶液的pH明显下降，说明B点时Cl已耗完，而Cu2过量，继续电解，水量减少，由此可判断B项错误；综上分析可知A项正确。答案A13.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2Fe2H2OFe（OH）2Ni（OH）2，用该蓄电池电解（阴、阳极均为惰性电极）M（NO3）x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。（1）电解时，电解池的阳极应连接（填序号）。A.NiO2 B.FeC.Fe（OH）2 D.N
33、i（OH）2（2）电解M（NO3）x溶液时某一极质量增加了m g，金属M的相对原子质量的计算式为（用m、x表示）。（3）此蓄电池电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL，转移相同量的电子时，阳极产生气体L（标准状况），电解后溶液加水稀释至1 L，溶液的pH为。解析（1）电解池的阳极应连原电池的正极，故连NiO2。（2）蓄电池工作时，消耗0.36 g水，通过0.02 mol电子，由电子守恒知0.02，Mr50mx。（3）通过电子0.02 mol，首先产生0.005 mol Cl2，转移电子的物质的量为0.01 mol，然后发生4OH4e=2H2OO2
34、，产生O2为0.0025 mol，V气（0.002 5 mol0.005 mol）22.4 L/mol0.168 L。产生n（H）0.0025 mol40.01 mol，c（H）0.01 mol/L，pH2。答案（1）A（2）50mx （3）0.168214.如图，p、q为直流电源两极，A由2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：（1）p为极，A极发生了反应（填反应类型）。（2）C为极，试管里收集到；D为极，试管里收集到。（3）C极的反应方程式是_。（4）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变”）。（5）当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X的质量为0.128 g，则此金属的摩尔质量为。解析（1）接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故q为负极，p为正极，A上发生氧化反应。（2）H2SO4电解池中，C为阳极，D为阴极。C试管内得到O2，D试管内得到H2。（4）A极：X2e=X2，B极：X22e=X，两极附近pH基本不变。（5）设X的摩尔质量为M，则X22e=X 2 mol M 0.004 mol 0.128 g列正比例式解得M64 gmol1。答案（1）正氧化（2）阳氧气阴氢气（3）4OH4e=O22H2O（4）不变（5）64 gmol1