1、电解原理的实验探究一、单选题（共17题）1下列说法不正确的是A均可通过化合反应生成B用惰性电极分别电解溶液，均为电解水C将气体分别通人紫色石蕊试液中，均出现溶液先变红后褪色D将铁片和铝片置于冷的浓硝酸中均发生钝化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（ ）Aa处的试纸变红Bb电极是正极Ca处发生的电极反应：Db处发生的电极反应：3某电解池内盛有Cu(NO3)2溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：(1)阳极质量不变；(2)阴极质量增加；(3)电解液pH减小，则应选用的电极是A阴阳两极都用石墨B铜作阳极铁作阴极C铁作阳极铜作阴极D铂作阴极铜作阳极4某化工厂充分利用
2、工业废气中的CO、CO2，将氯代烃、氯碱工业和甲醇联合生产，减少了环境污染，具体流程如图。下列叙述错误的是A理论上每生成1molCH3OH，可得到1molC2H4Cl2B过程中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuClC在联合生产过程中CuCl2起催化作用D为减少副反应的发生，过程II中的装置需使用阳离子交换膜5图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极，且与直流电源连接方式相同，表示水分子)。下列说法正确的是AY电极为阳极B能导电的装置中，Y电极产物不相同CNaCl是电解质，三种状态下都能导电D图b说明通电后发生了电离6某课外小组同学为探
3、究氨氮废水的处理方法，以0.005mol/L(NH4)2SO4溶液模拟氨氮废水，设计了以下实验实验步骤实验现象1.如图装置进行电解一段时间后，检测阳极附近溶液中氨氮浓度并未显著变化2.在氨氮废水中加入NaCl溶液，进行电解阳极产生使湿润有色布条褪色的气体，一段时间后，氨氮检测浓度明显降低有关叙述正确的是A实验1由于氨氮浓度未显著变化，装置未发生电解反应B实验2中的氨氮浓度降低是由于生成的氯气氧化了NHC氨氮浓度降低时溶液酸性减弱D湿润有色布条褪色是由于Cl2的漂白性7受新冠病毒疫情的影响，某市使用了大量漂白粉进行消毒，产生了大量污水(含Cl-)，利用ECT电解水处理器处理上述污水的简化模型图如
4、图，通电后让水垢在阴极表面析出，并采用智能清扫系统去除阴极表面的水垢；让阳极产生游离氯、臭氧等继续杀灭病毒，并防止微生物污染。下列有关说法正确的是Aa极为阴极B处理污水时，Cl-移向a极，b极附近溶液的pH减小C阳极上产生臭氧的电极反应式为O2+2OH-2e-=O3+H2OD为了降低原材料成本，可将多孔铂电极a换成Fe电极8二茂铁Fe(C5H5)2可作为燃料的节能消烟剂、抗爆剂。二茂铁的电化学制备装置与原理如图所示，下列说法正确的是Aa为电源的正极B电解质溶液是NaBr水溶液和DMF溶液的混合液C电解池的总反应化学方程式为Fe+2C5H6Fe(C5H5)2+H2D混合液中Na+移向阳极9氟离子
5、电池因能量密度高环境友好而成为一种前景广阔的新型电池，结构如下图所示，充电时F-从电极乙流向电极甲。下列说法正确的是A放电时，电极乙为正极，发生还原反应B放电时，电极甲发生反应：C充电时，电极甲与外加电源的正极相连D充电时，导线上每通过，乙电极质量减少10如图是家庭自制含氯消毒剂装置(C1和C2为铅笔芯)。接通电源：C1周围产生细小气泡，C2周围无明显现象；持续通电一段时间，当C2周围产生细小气泡立即停止通电。下列说法错误的是AC1周围产生气泡的原因是2H2O2eH22OHBC2与适配器输出的正极相连C持续通电一段时间后，C2周围产生气泡主要成分为Cl2D制含氯消毒剂的总反应为NaClH2ON
6、aClOH211环境科学曾刊发我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O7其中S为+6价）去除废水中的正五价砷的研究成果，其反应机理模型如图，（NA为阿伏加德罗常数的值）下列说法正确的是A1 molSO4- （自由基）中含50NA个电子BpH越大，越不利于去除废水中的正五价砷C1 mol过硫酸钠中含NA个过氧键D转化过程中，若共有1 mol S2O82-被还原，则参加反应的Fe为56 g12如图所示用铂丝作电极，电解稀的溶液，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的变色范围：，酸色-红色，碱色-黄色)则下列说法不正确的是A管溶液颜色由红变黄B管溶液颜色无明显变化C试管内收集的
7、气体可用能否使带火星的木条复燃进行检验。D电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是溶液呈红色，白色沉淀溶解13如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是（ ）Aa是正极，发生还原反应Bb是阳极，发生氧化反应C往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红D稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变14某工厂采用如图装置处理化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气，已知电解池中的两个电极均为惰性电极。下列说法不正确的是（ ）A电极 a 为阳极B若交换膜为阳离子交换膜，b 电极区会产生红褐色沉淀C反应池中处理H2S的反应是H2S +2Fe3+ = 2Fe2+ +S+2H+D若交换膜为质子交换膜，
8、则NaOH溶液的浓度逐渐变大，需要定期更换15如图所示的电解池和中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是（ ）AABBCCDD16用多孔石墨电极完成下列实验，下列解释或推断不合理的是（ ）实验现象（i）中a、b两极均有气泡产生（ii）中b极上析出红色固体（iii）中b极上析出灰白色固体A（i）中，a电极上既发生了化学变化，也发生了物理变化B电解一段时间后，（i）中溶液浓度不一定会升高C（ii）中发生的反应为H2+Cu2+=2H+CuD（iii）中发生的反应只可能是2Ag+Cu=2Ag+Cu2+17某实验小组在常温
9、下进行电解饱和Ca(OH)2溶液的实验，实验装置与现象见下表。序号III装置现象两极均产生大量气泡，b极比a极多；a极溶液逐渐产生白色浑浊，该白色浑浊加入盐酸有气泡产生两极均产生大量气泡，d极比c极多；c极表面产生少量黑色固体；c极溶液未见白色浑浊下列关于实验现象的解释与推论，正确的是（ ）Aa极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水，析出Ca(OH)2固体Bb极产生气泡：4OH 4e = O2 2H2OCc极表面变黑：Cu 2e 2OH = CuO H2ODd极电极反应的发生，抑制了水的电离二、填空题（共4题）18某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如图。
10、IKCl作电解质(1)一定电压下，按图1装置电解，现象：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5min后U形管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体。石墨电极上的电极反应式是_。预测图2中的实验现象：_图2与图1实验现象差异的原因是_。IIKOH作电解质(2)用图1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液变为淡紫色(FeO)，无沉淀产生。铁电极上OH-能够放电的原因是_。阳极生成FeO的总电极反应式是_。19某同学设计下图装置进行电解饱和食盐水自制“84”消毒液。回答下列问题(1)电解饱和食盐水时，a连接电源的_极（填“正”或“负”）。(2
11、)利用该装置自制消毒液的化学反应方程式是_。(3)“84”消毒液不用时需要密封保存，否则会与空气中_发生反应，生成不稳定的物质。该同学利用传感技术进行某溶液中次氯酸的稳定性实验。用强光照射盛有该溶液的广口瓶，过程中溶液的pH、Cl-的浓度、瓶中氧气的体积分数变化如下图：该同学分析数据得出的结论是_(用化学方程式表示)。(4)“84”消毒液不能与洁厕灵混用，也不能与消毒酒精混用，请从物质性质的角度解释“84”消毒液不能与消毒酒精混用的原因_。20I如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。(1)断开K2，闭合K1时。B为_极，A的电极反应为_，最终可观察到的现象是_。(2
12、)断开K1，闭合K2时。E为_极，F极的电极反应为_，检验F极产物的方法是_。(3)若往U形管中滴加酚酞试液，进行（1）（2）操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是_。如图所示，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，B池的两极都有气体产生。试回答：(1)电源电极X名称为_。(2)pH变化：A池_， B池_， C池_。(3)写出B池中所发生的电解反应方程式： _。21用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压值：）序号电压/V阳极现象检验
13、阳极产物Ixa电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有Cl2IIaxb电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+、无Cl2IIIbx0无明显变化无Fe3+、无Cl2（1）用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_。（2）I中，Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式_。（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_性。（4）II中虽未检测出Cl2，但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物IVaxc无明显变化有Cl2Vcxb无明显变化无C
14、l2NaCl溶液的浓度是_mol/L。IV中检测Cl2的实验方法:_。参考答案1C【详解】AFe+2FeCl3=3FeCl2，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，因此均可通过化合反应生成，A正确；B放电顺序：OH-，H+Na+，因此电解和NaOH溶液时，阳极均为OH-失去电子，阴极均为H+得到电子，都是在电解水，B正确；CSO2不能使酸碱指示剂褪色，C错误；D铁和铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中均会钝化，D正确；答案选C。2D【分析】由图可知，b处与电源正极相连，b为阳极，a与电源负极相连，可知铁棒为阴极，电解饱和食盐水，阴极生成氢气，阳极
15、生成氯气，以此来解答。【详解】A实验相当于电解饱和氯化钠溶液，a作为阴极，氢离子放电后浓度降低，使氢氧根浓度增大，碱性增强，故使pH试纸变蓝，故A错误；Bb处与电源正极相连，b为阳极，故B错误；Ca与电源负极相连，可知铁棒为阴极，电解饱和食盐水，阴极生成氢气，发生的电极反应： ，故C错误；Db处与电源正极相连，b为阳极，氯离子放电生成氯气，发生的电极反应：，故D正确；故答案选：D。3A【分析】(1)阳极质量不变，则阳极为惰性电极；(2)阴极质量增加，则溶液中的Cu2+得电子生成Cu，附着在阴极表面；(3)电解液pH减小，则表明水失电子生成O2和H+。【详解】A阴阳两极都用石墨，则电解时，阳极水
16、失电子生成O2和H+，阴极生成Cu，A符合题意；B铜作阳极铁作阴极，阳极Cu失电子生成Cu2+进入溶液，阳极质量减轻，B不符合题意；C铁作阳极铜作阴极，阳极铁失电子生成Fe2+进入溶液，阳极质量减轻，C不符合题意；D铂作阴极铜作阳极，阳极铜失电子生成Cu2+进入溶液，阳极质量减轻，D不符合题意；故选A。4A【分析】由联合生产流程图可知，过程II中发生反应2NaCl +2H2O2NaOH + Cl2+H2，生成的H2参与过程I，与CO2、CO反应生成CH3OH，Cl2参与过程，发生反应2CuCl +Cl2=2CuCl2，CuCl2进入过程IV中发生反应 2CuCl2 +C2H4 = C2H4Cl
17、2 +2CuCl。【详解】A过程I为H2与CO2、CO反应生成CH3OH，过程中H元素的化合价由0 价升高为+1价，则每生成1 mol CH3OH转移4 mol电子，过程发生反应 2CuCl+Cl2 = 2CuCl2，过程IV中发生反应C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuCl，每生成1 mol C2H4Cl2转移2 mol电子，结合过程II中发生的反应，则理论上每生成1 mol CH3OH，可得到2 mol C2H4Cl2，A错误；B由上述分析可知，过程中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuCl，B正确；CCuCl2进入过程IV反应，过程发生的反应主要为过程IV产生
18、的CuCl与过程产生的Cl2反应生成CuCl2，实现了CuCl2的再生，故在联合生产过程中CuCl2起催化作用，C正确；D过程II为电解饱和NaCl溶液的过程，根据上述分析，电解过程中阳极发生氧化反应生成Cl2，阴极发生还原反应生成OH-，使用阳离子交换膜可防止Cl2和阴离子OH-通过，减少副反应，D正确；故选A。5B【详解】A氯离子半径大于钠离子，则图中黑球代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，Y电极为阴极，与电源负极相连，故A错误；Bbc中存在自由移动的离子，为能导电的装置，Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子
19、生成H2，产物不同，故B正确；C是电解质，NaCl在晶体状态时离子不能自由移动，不导电，即图a不导电，故C错误；D图b说明通电后，电离出的离子发生了定向移动，电解质的电离不需要通电，只需要熔融状态或溶于水，故D错误；本题答案B。6B【详解】A实验1虽然氨氮浓度未显著变化，但有电解质溶液，所以电解了水，A错误；B实验2阳极产生使有色布条褪色的气体，为氯气，同时测得氨氮浓度降低，说明氯气和NH发生了反应，B正确；C电解生成氯气的同时阴极H+放电，而氯气与NH反应生成H+，2NH+3Cl2=N2+6Cl-+8H+，消耗3mol氯气，生成8mol氢离子，而生成3mol氯气的同时有3mol氢气生成，即同
20、时消耗了6molH+，最终还能剩余2mol氢离子，溶液酸性增强，C错误；D湿润有色布条褪色是由于Cl2与水生成HClO的漂白性，氯气并没有漂白性，D错误；综上所述答案为B。7C【分析】根据题干信息(通电后水垢在阴极表面析出)和装置图中信息可知：多孔铂电极b为阴极，与电源的负极相连，则a电极为阳极，电解含C1-的污水，则阴极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-，OH-结合Ca2+生成水垢Ca(OH)2析出，阳极通入空气，氧气在阳极上产生臭氧的反应式为O2+2OH-2e-=O3+H2O，据此分析解答。【详解】A通电后水垢在阴极表面析出，则装置图中b为阴极，a为阳极，A错误；B处理污水时，阴离子
21、C1-移向阳极a，阴极生成Ca(OH)2析出，则阴极b附近溶液的pH增大，B错误；C阳极a通入空气，O2在阳极上产生O3的反应式为：O2+2OH-2e-=O3+H2O，C正确；DFe是比较活泼金属，易被阳极生成的Cl2、O3氧化，导致游离氯、臭氧减少，杀菌效果减弱，所以多孔铂电极a不能换成Fe电极，D错误；故合理选项是C。8C【分析】由二茂铁的电化学制备装置与原理可知，与电源正极b相连的铁为电解池的阳极，铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，与电源负极a相连的镍为电解池的阴极，钠离子在阴极上得电子发生还原反应生成钠，钠与发生置换反应生成和氢气，与亚铁离子反应生成二茂铁和钠离子，制备二茂铁的总反应方
22、程式为Fe+2+H2。【详解】A由分析可知，a为电源的负极，b为电源的正极，故A错误；B与电源负极a相连的镍为电解池的阴极，钠离子在阴极上得电子发生还原反应生成钠，钠能与水反应，则电解质溶液不可能为NaBr水溶液，故B错误；C由分析可知，制备二茂铁的总反应方程式为Fe+2+H2，故C正确；D二茂铁制备过程中阴极上钠离子得电子发生还原反应生成钠，电极反应式为，Na+移向阴极，故D错误；故选C。【点睛】由二茂铁的电化学制备装置与原理可知，与电源正极b相连的铁为电解池的阳极，与电源负极a相连的镍为电解池的阴极是解答关键，钠离子在阴极上得电子发生还原反应生成钠是解答难点。9C【分析】充电时F-从乙电极
23、流向甲电极，则充电时，甲电极为电解池的阳极，电极反应式为Bi+3F-3e-BiF3，乙电极为阴极，反应式为MgF2+2e-Mg+2F-，充电时，电解池的阳极、阴极与原电池的正极、负极对应，所以放电时，乙电极为负极，Mg失去电子结合F-生成MgF2，电极反应式为Mg+2F-2e-MgF2，甲为正极，正极上发生还原反应：，据此分析。【详解】A放电时，甲电极是正极，发生还原反应，电极乙为负极，发生氧化反应，故A错误； B充电时，电极甲发生氧化反应：电极反应式为：，放电时，甲电极是正极，发生还原反应：，故B错误；C充电时F-从乙电极流向甲电极，充电时，甲电极是阳极，与外加电源的正极相连，故C正确；D充
24、电时，乙电极是阴极，由氟化镁转变为镁，电极反应为：MgF2+2e-Mg+2F-，当导线上通过电子时，乙电极减重2mol氟原子的质量为；故D错误；答案选C。【点睛】将充电时放电时的电极反应分析清晰是解本题的关键。10C【分析】电解饱和食盐水，反应方程式为：2H2O+2NaCl 2NaOH+H2+Cl2，阳极会产生氯气，阴极会产生氢气；由于H2不溶于水且不与溶液中的其他物质反应，所以会直接溢出；而氯气会与电解过程中溶液中生成的NaOH反应转变为NaClO和NaCl， 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O所以在制备过程中几乎不会逸出；因此，C1极应当为阴极，C2极应当为阳极，据此分析解答
25、。【详解】A通过分析可知，C1极为阴极，阴极处产生了氢气，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2，故A正确；B通过分析可知，C2极应当为阳极，与适配器输出的正极相连，故B正确；C持续通电一段时间后，氯化钠溶液电解完全，溶液变成次氯酸钠溶液，相当于电解水，此时C2周围产生气泡主要成分为O2，故C错误；D通过分析可知，电解过程中生成的氯气又会再与溶液中生成的NaOH反应转变为NaClO和NaCl，涉及的反应共有两步，分别为：2H2O+2NaCl 2NaOH+H2+Cl2和2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，因此自制消毒剂的总反应为：H2O+NaCl NaClO+H2，故D正确
26、；故选C。11C【详解】A. 1 mol SO4(自由基)中含1 mol(16+48+1)NAmol1=49NA个电子，故A错误；B. 室温下，pH越大，亚铁离子和铁离子变为氢氧化亚铁和氢氧化铁，越有利于去除废水中的+5价砷，故B错误；C. 过硫酸钠(Na2S2O8)中S为+6价，Na为+1价，假设含有x个O2，含有y个O22，则x + 2y = 8，(+1) 2+ (+6) 2 + ( 2)x+( 2)y =0，则x =6，y=1，因此1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含NA个过氧键，故C正确；D. 根据图示可知，1mol Fe和1mol S2O82反应生成2mol SO42和1mol Fe
27、2+，该过程转移2mol电子，但是1mol Fe2+还要与0.5mol S2O82反应变成Fe3+，因此1mol铁参加反应要消耗1.5mol S2O82，所以共有1 mol S2O82被还原时，参加反应的Fe，故D错误。综上所述，答案为C。12C【分析】电解时，阳极B上氢氧根离子放电，导致阳极附近溶液呈酸性；阴极A上氢离子放电生成氢气，同时有氢氧根离子生成，氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，溶液呈中性。【详解】A电解时，阳极B上氢氧根离子放电，导致阳极附近溶液呈酸性；阴极A上氢离子放电生成氢气，同时有氢氧根离子生成，氢氧根离子和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，溶液呈中性，所以看到的现象是A管
28、由红色变为黄色，B管不变色，故A正确；B由A选项，B管不变色，故B正确；C阴极A上氢离子放电生成氢气，不能用能否使带火星的木条复燃进行检验，故C错误；D. 电解后溶液呈酸性，且溶液中有氢氧化镁白色沉淀生成，氢氧化镁能溶于稀硫酸，所以溶液混合时，溶液呈红色，且白色沉淀溶解，故D正确；故选C。【点睛】本题考查了电解原理，根据各个电极上发生的电极反应及溶液的酸碱性来分析解答，注意A管中不仅有氢气生成，还产生白色沉淀，为易错点。13D【详解】左边装置能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，右边是电解池，锌易失电子作负极，铜作正极，则a是阳极，b是阴极；Aa是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，选项A错误；B
29、b是阴极，阴极上得电子发生还原反应，选项B错误；Ca电极上氯离子放电生成氯气，b电极上氢离子放电生成氢气，同时b电极附近还生成氢氧根离子，导致碱性增强，所以b极附近颜色变化，选项C错误；D左边装置中，负极上锌失电子生成锌离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以硫酸根离子不参加反应，则其物质的量不变，选项D正确；答案选D。14D【分析】根据图像，电极a有三价铁离子生成，则a为电解池的阳极，b为电解池阴极；三价铁离子在反应池中与硫化氢发生氧化还原反应，还原产物二价铁离子可再进入电解池中放电。【详解】A. 根据分析，a为电解池的阳极，A正确；B. 若交换膜为阳离子交换膜，三价铁离子会向阴极移动，与氢氧
30、根离子反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，B正确；C. 三价铁离子在反应池中与硫化氢发生氧化还原反应，方程式为H2S +2Fe3+ = 2Fe2+ +S+2H+，C正确；D. 若交换膜为质子交换膜，则NaOH溶液的浓度逐渐变小，D错误；故答案选D。15D【分析】依据装置图分析电极名称a为阳极，b为阴极，c为阳极，d为阴极，结合电解原理，溶液中离子放电顺序分析判断电极反应，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，说明阴极上溶液中金属离子在阴极析出金属单质，对选项分析判断。【详解】根据装置图分析电极名称a为阳极，b为阴极，c为阳极，d为阴极，结合电解原理，溶液中离子放电顺序分析判断电极反应，电极b和d上没
31、有气体逸出，但质量均增大，说明阴极上溶液中金属离子在阴极析出金属单质；A.X为MgSO4，阴极电极反应为溶液中氢离子放电，无金属析出；Y为CuSO4，溶液中阴极上铜离子得到电子析出金属，故A错误；B.X为AgNO3，阴极电极反应为溶液中银离子放电，电极反应为：Ag+e=Ag，Y为Pb(NO3)2，阴极上溶液中氢离子放电，无金属析出，故B错误；C.X为FeSO4，阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气，无金属析出，Y为Al2(SO4)3，阴极上是氢离子放电无金属析出，故C错误；D.X为CuSO4，阴极是溶液中铜离子析出，电极反应Cu2+2e=Cu，Y为AgNO3，阴极电极反应为溶液中银离子放电，电极
32、反应为：Ag+e=Ag，依据电子守恒Cu2Ag，增重db，符合题意，故D正确。答案选D。【点睛】本题考查阳离子在电解池阴极的放电顺序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。16D【详解】A阴极b极反应：2H+2e-=H2产生氢气发生了化学过程，氢气又被吸附在多孔石墨电极中发生了物理变化，故A正确；B(i)为电解池，a、b两极均产生气泡即相当于电解水，如果原溶液是饱和溶液则电解一段时间后c(NaNO3)不变，如果原溶液是不饱和溶液，则电解一段时间后c(NaNO3)增大，故B正确；C取出b放到(ii)中即硫酸铜溶液中析出红色固体，说明
33、b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中将铜置换出来，反应为：Cu2+H2=Cu+2H+，故C正确；D(ii)中取出b，则b表面已经有析出的铜，所以放到(iii)中析出白色固体即Ag，可能是铜置换的、也可能是b产生的氢气吸附在多孔石墨电极中置换，则可能发生反应为：2Ag+Cu=Cu2+2Ag和2Ag+H2=2Ag+2H+，故D错误；故答案为D。17C【详解】A、a极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气与电极C反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，该白色浑浊为碳酸钙，加入盐酸有二氧化碳产生，而不是析出Ca(OH)2固体，故A错误；B、b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生成氢气，而不是氢氧
34、根离子放电，生成氧气，故B错误；C、c极为阳极，表面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，所以c极表面变黑：Cu-2e-+2OH-CuO+H2O，故C正确；D、d极为阴极，是水电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D错误；答案选C。【点睛】明确电解时两个电极发生的反应是解本题关键。解答本题需要注意结合现象分析。本题的易错点为A，白色沉淀如果是氢氧化钙，与盐酸应该没有气体放出。18 石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解 盐桥的存在阻碍了OH-向阳极迁移，避免灰绿色固体生成 c(OH-)增大，反应速率加快（更容易放电） 【详解】IKCl作电解质(1)石墨电极上是氢
35、离子放电，产生氢气，电极反应式是，故本题答案为：；图2中纯铁做阳极，石墨做阴极，所以石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极逐渐溶解，无气体产生， 故本题答案为：石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解；图2的装置存在盐桥，阻碍了OH-向阳极迁移，避免灰绿色固体生成，故本题答案为：盐桥的存在阻碍了OH-向阳极迁移，避免灰绿色固体生成；IIKOH作电解质(2)在电解池中，氢氧根向阳极移动，铁电极上c(OH-)增大，反应速率加快（更容易放电），故本题答案为：c(OH-)增大，反应速率加快（更容易放电）；阳极上铁失电子，生成FeO，电极反应式为，故本题答案为：。【点睛】本题以铁为阳极发生
36、反应的多样性探究实验考查电解原理的应用，明确电解原理为解题的关键，注意掌握常见元素化合物的性质。19负 NaCl+H2ONaClO+H2 CO2 2HClO2HCl + O2 酒精有一定的还原性，次氯酸钠具有强氧化性，二者发生氧化还原反应（可能生成乙醛、乙酸、二氧化碳等产物），从而失去杀菌消毒的能力。 【分析】(1)电解时，阳极上阴离子得到电子被还原，阴极上阳离子得到电子发生还原反应，结合电解目的分析连接方式；(2)根据电极产物和电解原理书写反应方程式；(3)根据酸性H2CO3HClO分析发生的反应；根据微粒浓度变化分析分解产物，然后结合质量守恒定律可得反应的化学方程式；(4)根据“84”消毒
37、液和酒精的成分及性质分析不能混用的原因。【详解】(1)电解时，阳极上Cl-失去电子发生氧化反应产生Cl2，阴极上溶液中水电离产生的H+得到电子变为H2逸出，同时得到的OH-与Na+形成NaOH，为了使阳极上产生Cl2与阴极得到的NaOH溶液充分反应产生NaClO，应该与b电解连接的电极产生Cl2，与a电极连接的电极产生H2，所以产生H2的电极为阴极，则电源电极a为负极，b为正极；(2)电解时，阴极上产生H2、NaOH，阳极上产生Cl2，阳极上产生Cl2再与阴极上产生的NaOH发生反应产生NaCl、NaClO、H2O，因此自制消毒液的总化学反应方程式是：NaCl+H2ONaClO+H2；(3)“
38、84”消毒液主要成分是NaClO，不用时需要密封保存，否则会由于物质的酸性：H2CO3HClO，NaClO与空气中CO2发生复分解反应：NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+HClO，反应产生的HClO不稳定，光照分解产生HCl和O2，导致失效；根据图示可知：随着光照条件的进行，溶液中c(H+)、c(Cl-)增加，O2的体积分数增加，说明HClO不稳定，光照分解产生HCl和O2，反应方程式为2HClO2HCl + O2；(4)根据“84”消毒液主要成分是NaClO，具有强的氧化性，而75%酒精溶液的主要的成分是乙醇，具有一定的还原性，二者混合使用会发生氧化还原反应，可能生成乙醛、乙酸、二氧
39、化碳等产物，从而失去杀菌消毒的能力，因此“84”消毒液不能与消毒酒精混用。【点睛】本题以环境消毒剂“84”消毒液的制取为线索，考查了电解原理在的应用、物质的性质、使用方法等知识，体现了化学知识的实用性，体现了学以致用的教学理念。20负 O2+4e-+2H2O=4OH- 溶液中有红褐色沉淀生成 阴 2Cl-2e-=Cl2 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气 AE 负极 变大 变小 不变 2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，2H2O2H2+O2 【详解】(1)断开K2，闭合K1时，左端U形管没有外接直流电源，则形成原电池，相对活泼的电极为负极，则B为负极，电极反应为
40、Fe-2e- =Fe2+；A为正极，发生吸氧腐蚀，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。两电极产物反应生成Fe(OH)2，然后发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，最终可观察到的现象是溶液中有红褐色沉淀生成。答案为：负；O2+4e-+2H2O=4OH-；溶液中有红褐色沉淀生成；(2)断开K1，闭合K2时，右端U形管形成电解池，与电源正极相连的F极为阳极，则E为阴极；在F极，Cl-失电子生成Cl2，电极反应为2Cl-2e-=Cl2，检验F极产物Cl2，可使用湿润的淀粉碘化钾试纸，具体方法是：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气。答案为：阴；2Cl-2e-=
41、Cl2；用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近F极，试纸变蓝，证明是氯气；(3)若往U形管中滴加酚酞试液，进行（1）（2）操作时，A极反应为 O2+4e-+2H2O=4OH-，B极反应为Fe-2e- =Fe2+，E极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2，F极反应为2Cl-2e-=Cl2，则电极周围能变红的是AE。答案为：AE；电解5min时，铜电极质量增加2.16g，则Cu电极为阴极，Ag电极为阳极，与它相连的电源Y电极为正极，X电极为负极。A池中，左端Pt电极为阴极，右端Pt电极为阳极，电池反应为2KCl+2H2O2KOH+Cl2+H2；B池中，左端Pt电极为阴极，右端Pt电极为阳极，电池反应为2Cu
42、SO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，2H2O2H2+O2(B池的两极都有气体产生，所以有后一反应发生)；C池中，Cu电极反应Ag+e- =Ag，Ag电极反应Ag-e- =Ag+。(1)依上面分析，电源电极X名称为负极。答案为：负极；(2)从上面分析可知，pH变化：A池变大， B池变小， C池不变。答案为：变大；变小；不变；(3)由分析知，B池中所发生的电解反应方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，2H2O2H2+O2。答案为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，2H2O2H2+O2。【点睛】审题时，我们一定要关注细节，否则易发生错误。如电解CuSO4、
43、K2SO4的混合溶液，我们很容易想到电解CuSO4：2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，但易忽视2H2O2H2+O2。题中信息“B池的两极都有气体产生”告诉我们，还应有另一在阴极产生气体的反应发生，仔细分析，只能为电解水。21（1）溶液变为血红色；（2）2Cl-2e-=Cl2；2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；（3）还原（4）0.2 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝【详解】试题分析：（1）检验铁离子的试剂是硫氰酸钾溶液，用KSCN溶液检测出Fe3+的现象是溶液变红色；（2）依据电解原理，氯离子在阳极失电子生成氯气，电极反应为：2Cl-2e-=Cl2，氯气具有氧化性，氧化亚铁离子生成铁离子，溶液变黄色，反应的离子方程式为：2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；（3）由推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，元素化合价升高，依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性；（4）电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液，电解pH=1的NaCl溶液做对照试验，探究氯离子是否放电，需要在Cl-浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol/L；依据检验氯气的实验方法分析，取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色证明生成氯气，否则无氯气生成。考点：考查电解原理、铁的化合物。- 22 -
