1、课时评价作业基础达标练1.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.电解质溶液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu 2 e=Cu2+D.阴极反应都只有Cu2+2 e=Cu答案：D解析：A 项，电镀时镀件作阴极；B 项，电解精炼铜时电解质溶液成分会发生改变；C 项，电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属如锌，则还会发生反应：Zn 2 e=Zn2+。2.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，用锌作阳极答案：A解析：电解池的阳极发生
2、失电子的氧化反应、阴极发生得电子的还原反应。电解熔融的Al2O3制Al 时，若用Fe 作阳极，会发生反应Fe 2 e=Fe2+,Fe2+移动到阴极上发生反应Fe2+2 e=Fe，使得到的Al 不纯。3.（2021 北京海淀高二期末）采用电化学方法使Fe2+与H2O2 反应，可生成非常活泼的 OH（羟基自由基）中间体，用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确的是()A.X 电极上发生的电极反应为2 H2O 4 e=O2 +4 H+B.可将X 电极上产生的O2 收集起来，输送到Y 电极继续使用C.根据装置推测，Y 电极是阳极，OH 在该电极侧产生D.起始时，在Y 电极附近加入适量
3、Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作答案：C解析：据题图可知，Y 电极上Fe3+得电子转化为Fe2+,O2 得电子结合H+生成H2O2,均发生还原反应，所以Y 电极为阴极，X 电极上H2O 失电子生成O2,发生氧化反应，为阳极。该装置工作时Fe2+与Fe3+可以循环转化。4.将两个惰性电极插入500 mL 的AgNO3 溶液中，通入直流电电解。当电解质溶液的pH 从6.0 变为 3.0 时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是()A.27 B.54 C.108 D.216答案：B解析：由题意知，电解AgNO3 溶液时，阳极生成O2 和H
4、NO3，阴极生成Ag,(H+)=V=103mol L1 0.5 L=5 104mol，若设生成Ag 的物质的量为，则AgH+1 mol1 mol5 104mol=5 104mol,(Ag)=5 104mol 108 g mol1=0.054=54。5.电解的应用比较广泛，回答下列问题：（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是（填字母）。a.Fe2O3 b.NaClc.Cu2 Sd.Al2O3（2）以CuSO4 溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是（填字母）。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2+向
5、阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au 等金属e.若阳极质量减少64 g，则转移电子数为2A（设A 为阿伏加德罗常数的值）f.SO42 的物质的量浓度不变（不考虑溶液体积变化）（3）下图为电解精炼银的示意图，（填“”或“”）极为含有杂质的粗银，若 极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为。（4）以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为；取少量废电解质溶液，加入NaHCO3 溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因为。（5）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解质溶液分别为LiOH 溶液和LiCl 溶液。B极区电解质溶液为（填化学式）溶液，
6、阳极电极反应式为，电解过程中Li+向（填“A”或“B”）电极迁移。（6）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7 和AlCl4 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AlCl3 水溶液作电解质溶液，则阴极产物为。答案：（1）;（2）;（3）;NO3+2 H+e=NO2 +H2O（合理答案均可）（4）2 Al+3 H2O 6 e=Al2O3+6 H+;HCO3 与H+反应放出气体，(H+)减小，平衡Al3+3 H2O Al(OH)3+3 H+向右移动，产生Al(OH
7、)3 沉淀（5）LiOH;2 Cl 2 e=Cl2;B（6）负;4 Al2Cl7+3 e=Al+7 AlCl4;H2解析：（1）电解法适合冶炼Na、Mg、Al 等强还原性金属，Fe 和Cu 的还原性较弱，可以采用还原法冶炼。（2）以CuSO4 溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应，纯铜作阴极，发生还原反应；Al、Zn、Cu 在阳极被氧化，不活泼金属Au、Pt、Ag 在阳极附近沉积，形成阳极泥；电解质溶液中Cu2+向阴极移动；电解过程中，电能转化为化学能和热能，在溶液体积不变时，电解质溶液中(SO42)不变；粗铜中含有比铜活泼的金属Al、Zn 首先放电，故若阳极质量减少64 g
8、，电子转移数目不等于2A。（3）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 极为含有杂质的粗银。该电解池的 极为阴极，阴极上有红棕色气体，则NO3 被还原为NO2，电极反应式为NO3+2 H+e=NO2+H2O（4）由题意可知，Al 作阳极，失电子发生氧化反应，电解时铝材表面会形成氧化膜，电极反应式为2 Al 6 e+3 H2O=Al2O3+6 H+,Al2O3 与H2SO4 反应生成Al2(SO4)3，电解液中含有Al2(SO4)3，加入NaHCO3 溶液后，Al3+与HCO3 相互促进水解，产生CO2 和Al(OH)3沉
9、淀。（5）根据题图可知，两电极区电解质溶液分别为LiOH 溶液和LiCl 溶液，B 区产生H2，电极反应式为2 H+2 e=H2 ，剩余OH 与Li+结合生成LiOH，所以B 极区电解质溶液为LiOH 溶液，B 电极为阴极，则A 电极为阳极，阳极区电解质溶液为LiCl 溶液，电极反应式为2 Cl 2 e=Cl2 ，电解过程中Li+向B 电极迁移。（6）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Al2Cl7 和AlCl4 形式存在，则电镀过程中负极电极反应式为4 Al2Cl7+3 e=Al+7 AlCl4。A
10、lCl3 水溶液中得电子能力：Al3+H+，故阴极上的电极反应式为2 H+2 e=H2 。素养提升练6（A）.三室式电渗析法处理含Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，、均为离子交换膜，在直流电场的作用下，中间隔室的Na+和SO42 可通过离子交换膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO42 向正极区迁移，正极区溶液pH 增大B.该法在处理含Na2SO4 废水时可以得到NaOH 和H2SO4 产品C.负极区反应为2 H2O 4 e=O2 +4 H+，负极区溶液pH 减小D.当电路中通过1 mol 电子时，会有0.5 mol 的O2 生
11、成答案：B解析：阴离子向阳极（即正极区）移动，正极区氢氧根离子放电，溶液pH 减小，故 A 错误。通电时，氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气，考虑电荷守恒，两膜中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸；氢离子在阴极得电子生成氢气，考虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，故可以得到NaOH 和H2SO4 产品，故 B 正确。负极区反应为4 H2O+4 e=2 H2 +4 OH，溶液pH 增大，故 C 错误。每生成1 mol 氧气转移4 mol 电子，当电路中通过1 mol 电子时，会有0.25 mol 的O2 生成，故 D 错误。6（B）.（不定项）三室式
12、电渗析法处理含Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，、均为离子交换膜，在直流电场的作用下，中间隔室的Na+和SO42 可通过离子交换膜，而两端隔室中的离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO42 向正极区迁移，正极区溶液pH 增大B.该法在处理含Na2SO4 废水时可以得到NaOH 和H2SO4 产品C.负极区反应为2 H2O 4 e=O2 +4 H+，负极区溶液pH 减小D.当电路中通过1 mol 电子时，会有0.25 mol 的O2 生成答案：B;D解析：阴离子向阳极（即正极区）移动，正极区氢氧根离子放电，溶液pH 减小，故 A 错误。通电时，氢氧
13、根离子在阳极区放电生成水和氧气，考虑电荷守恒，两膜中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸；氢离子在阴极得电子生成氢气，考虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，故可以得到NaOH 和H2SO4 产品，故 B 正确。负极区反应为4 H2O+4 e=2 H2 +4 OH，溶液pH 增大，故 C 错误。每生成1 mol 氧气转移4 mol 电子，当电路中通过1 mol 电子时，会有0.25 mol 的O2 生成，故 D 正确。7.如图所示，其中甲池的总反应式为2 CH3OH+3 O2+4 KOH=2 K2CO3+6 H2O，下列说法正确的是()A.甲池是电能转
14、化为化学能的装置，乙池、丙池是化学能转化电能的装置B.甲池通入CH3OH 的电极反应式为CH3OH 6 e+2 H2O=CO32+8 H+C.反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2 固体能使CuSO4 溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗280 mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g 固体答案：D解析：甲池将化学能转化为电能，乙池、丙池将电能转化为化学能，A 不正确；甲池中通入CH3OH 的电极反应式为CH3OH 6 e+8 OH=CO32+6 H2O,B 不正确；乙池中，石墨为阳极，电极反应式为2 H2O 4 e=O2 +4 H+,Ag 为阴极，电极反应式为2 Cu
15、2+4 e=2 Cu，反应一段时间后，向乙池中加入一定量CuO 固体能使CuSO4 溶液恢复到原浓度，C不正确；依据得失电子守恒，可建立甲池中O2 与丙池中Mg(OH)2 的关系式：O2 2 Mg(OH)2,(O2)=0.28 L22.4 L/mol=0.0125 mol，此时丙池中理论上最多产生Mg(OH)2 固体的质量为0.0125 mol 2 58 g/mol=1.45,D 正确。8.（2021 山东枣庄高二月考）按照要求回答下列问题。（1）工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的CN，装置如图所示，依次发生的反应有.CN 2 e+2 OH=CNO+H2 O;.2 Cl 2 e=Cl2
16、 ；.3 Cl2+2 CNO+8 OH=N2+6 Cl+2 CO32+4 H2 O。除去1 molCN，外电路中至少需要转移 mol 电子。为了使电解池连续工作，需要不断补充。答案：（1）5 NaOH 和NaCl解析：（1）由盖斯定律，2 ()+可得5 Cl2+2 CN+12 OH=N2+10 Cl+2 CO32+6 H2O，根据反应，消耗2 molCN，转移10 mol 电子，因此除去1 molCN，外电路中至少需要转移5 mol 电子。根据反应、，为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH 和NaCl。（2）用NaOH 溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3 溶液进行电解，可循环再生
17、NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示（电极材料为石墨）。图中 极要连接电源的（填“正”或“负”）极，C 口流出的物质是。SO32 放电的电极反应式为。答案：（2）负;（浓度较大的）硫酸 SO32 2 e+H2O=SO42+2 H+解析：（2）根据电解池中离子的移动方向，阳离子向阴极移动，电极为阴极，与电池的负极相连；极为阳极，亚硫酸根离子失电子，与水反应生成硫酸根离子和氢离子，阳极区硫酸的浓度增大，C 口流出的物质为浓硫酸。SO32 失电子，与水反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO32 2 e+H2O=SO42+2 H+。（3）用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3)已成为
18、环境修复研究的热点之一。Fe 还原水体中的NO3 的反应原理如图所示。作负极的物质是。正极的电极反应式是。答案：（3）铁(Fe)NO3+8 e+10 H+=NH4+3 H2O解析：（3）根据题图可知，铁失电子，作负极。正极为硝酸根离子得电子，与氢离子反应生成铵根离子和水，电极反应式为NO3+8 e+10 H+=NH4+3 H2O。创新拓展练9（A）.次磷酸(H3PO2)为一元酸，H3PO2 可以通过电解的方法制备，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是()A.X 为电源负极，Y 为电源正极B.电解一段时间后，N 室的pH 减小C.、为阳离子交换膜，为阴离子交换膜D.当电路中通过3 mol 电子
19、时，可生成1 molH3PO2答案：C解析：根据题图可知，原料室中的H2PO2 通过 膜进入产品室，H+由M 室通过 膜进入产品室生成H3PO2，根据电解池中阴、阳离子的移动方向可知M 室为阳极室，N 室是阴极室。由分析可知，X 为电源正极，Y 为电源负极，A 错误；电解一段时间后，N 室为阴极室，所发生的反应为2 H2O+2 e=2 OH+H2 ，故pH 增大，B 错误；H+通过 膜，Na+通过 c 膜，故 a、c 为阳离子交换膜，H2PO2 通过 b 膜，故 b 为阴离子交换膜，C 正确；电路中转移电子的物质的量与(H+)相等，根据反应H+H2PO2=H3PO2,当电路中通过3 mol 电
20、子时，可生成3 molH3PO2,D 错误。9（B）.（不定项）次磷酸(H3PO2)为一元酸，H3PO2 可以通过电解的方法制备，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是()A.X 为电源正极，Y 为电源负极B.电解一段时间后，N 室的pH 减小C.、为阳离子交换膜，为阴离子交换膜D.当电路中通过3 mol 电子时，可生成1 molH3PO2答案：A;C解析：根据题图可知，原料室中的H2PO2 通过 膜进入产品室，H+由M 室通过 膜进入产品室生成H3PO2，根据电解池中阴、阳离子的移动方向可知M 室为阳极室，N 室是阴极室。由分析可知，X 为电源正极，Y 为电源负极，Y 为电源负极，A 正确；电解一段时间后，N 室为阴极室，所发生的反应为2 H2O+2 e=2 OH+H2 ，故pH 增大，B 错误；H+通过 膜，Na+通过 c 膜，故 a、c 为阳离子交换膜，H2PO2 通过 b 膜，故 b 为阴离子交换膜，C 正确；电路中转移电子的物质的量与(H+)相等，根据反应H+H2PO2=H3PO2,当电路中通过3 mol 电子时，可生成3 molH3PO2,D 错误。