1、1(2012安徽蚌埠一中高三质检)电解池装置如图所示，下列关于实验现象的描述正确的是()选项a电极b电极X实验现象A石墨石墨CuCl2a电极质量增加，b电极放出无色气体BFe石墨KNO3a电极质量增加，b电极放出无色气体CFeCuCuSO4a电极质量增加，b电极质量减少D石墨石墨HCla电极放出无色气体，b电极放出无色气体解析：选C。这是一个电解装置，其中A、D项中都是惰性电极，且电解液含有氯离子，所以b电极应该放出黄绿色的气体(氯气)；B项中的a电极质量不变；C项中所组成的电解池相当于电镀池，其中b电极质量减少，而a电极上析出铜，a电极质量增加。2如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为
2、石墨电极。则下列有关的判断正确的是() Aa为负极，b为正极Ba为阳极，b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变解析：选C。在电解池中阳极失去电子，经导线流向电源的正极，再从负极流出最后到达阴极，而电流方向刚好与电子的流向相反。因此，可判断a是电源的正极，b是电源的负极，则c是电解池的阳极，Cl在阳极失去电子转化为Cl2，氯离子浓度减小；d是电解池的阴极，产生Cu，电解过程中，d电极质量增加。3(2012北京朝阳区高三第一次模拟)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe，有关该电池的下列说法中正确的是()A
3、LiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS解析：选B。在该电池中LiAl是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Lie=Li，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2LiFeS=Li2SFe；故B正确，A、C错误。D项，充电时，阴极上发生还原反应得电子，故D项错误。4Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O电解池示意图如图，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A石
4、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：选A。由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu做电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨做阴极，电极反应为2H2e=H2，A选项正确；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。5碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。
5、以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题：(1)碘是_(填颜色)固体物质，实验室常用_方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I26KOH=5KIKIO33H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_；阴极上观察到的实验现象是_。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸
6、、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：阳极电解液碘酸钾晶体步骤的操作名称是_，步骤的操作名称是_。步骤洗涤晶体的目的是_。解析：(1)单质碘为紫黑色，具有加热易升华的性质。(2)电解时，阳极发生氧化反应，I失去电子被氧化；阴极发生还原反应，H得电子生成氢气。(3)阳极电解产物中含有IO，该离子与I在酸性条件下可以发生氧化还原反应生成单质碘，可用淀粉溶液检验生成的单质碘。(4)溶液经蒸发浓缩，冷却后析出晶体，然后过滤得目标产物KIO3，洗涤其表面的杂质，干燥后即得较为纯净的KIO3。答案：(1)紫黑色升华(2)2I2e=I2(或I6
7、OH6e=IO3H2O)有气泡产生(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝如果不变蓝，说明无I(如果变蓝，说明有I)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质1(2011高考大纲全国卷)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO4BH2OCCuO DCuSO45H2O解析：选C。由硫酸铜溶液的电解方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4可知，加入CuO才可与生成的H2SO4反应生成CuSO4而使电解液恢复到原浓度，故C正确。2(2010年高考海南
8、卷)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(双选)()A电解时以精铜作阳极B电解时阴极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是CuCu22eD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：选BD。电解时粗铜作阳极，与电源正极相连，失电子发生氧化反应；精铜作阴极，与电源负极相连，得电子发生还原反应，B正确，A、C错误；因为在金属活动顺序表中Ag、Pt排在Cu的后面，所以电解时Ag、Pt不会失电子，D正确。3(2010年高考大纲全国卷)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH
9、变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)；A管溶液由红变黄B管溶液由红变黄A管溶液不变色B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：_；(3)写出B管中发生反应的反应式：_；(4)检验a管中气体的方法是_；(5)检验b管中气体的方法是_；(6)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_。解析：该电解池A为阴极，反应式为2H2eH2，B为阳极，电极反应式为4OHO22H2O4e，A管附近产生OH，故溶液由红变黄，B管附近产生H，溶液仍呈红色，A管附近产生的OH与Mg2结合生成Mg(OH)
10、2沉淀。但停止电解后，生成的Mg(OH)2与H反应，白色沉淀溶解，溶液仍呈红色。检验a管中产生的H2的方法是：用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰，证明是H2；检验b管中产生的O2的方法是：用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带火星的木条伸入试管内，木条复燃，证明是O2。答案：(1)(2)2H2eH2(写2H2O2e2OHH2也可)；Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH2H2OO24e(写2H2O4HO24e也可)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管
11、内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)1如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是()A甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B甲烧杯中a的电极反应式为4OH4e=O22H2OC当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀D当b极增重3.2 g时，d极产生的气体为2.24 L(标准状况)解析：选B。甲池中电解时Cu2放电、OH放电，相当于生成了稀H2SO4，pH下降，A项不正确，B项正确；乙池中电解时Cl放电、H放电，相当于生成了NaOH，且甲乙两池中n(H2SO4)n(NaOH)，所以C项不正确；
12、n(Cu)0.05 moln(e)0.1 mold极n(H2)0.05 mol即1.12 L，所以D项不正确。2某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是()A电源中“a”为负极，“b”为正极B电解池中的电解液不可以是NaCl溶液CB电极发生反应：2H2O2e=H22OHDA、B两端都必须使用铁做电极解析：选C。Fe(OH)2极易氧化，采用电解过程中生成的H2排出溶液中的O2，使反应在H2环境中发生，故H2应在B极生成，B极为阴极，b为负极；阳极是铁电极，阴极可为铁电极，也可为其他电极；因为铁做电极，活性电极优先
13、反应，铁失电子，故电解液可以是NaOH或NaCl溶液等。3(2012山东师大附中高三质检)图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大D溶液中的SO向Cu电极定向移动解析：选A。紫红色斑即MnO向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极。c为阴极，NaCl溶液中H放电，产生OH，c点附近会变红色。电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH放电：4OH4e=O22H2O，Cu为阴极，
14、溶液中的Cu2得电子，生成铜，总反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，Pt电极附近生成H，则SO向Pt极移动，B、D不正确。随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，再电解时则为电解水，硫酸浓度增大，C不正确。4(2012福建三明高三第一次模拟)科学家从电解冶炼铝的工艺中得到启发，找出了冶炼钛的新工艺TiO2直接电解法生产钛，电解质为熔融的氧化钙，原理如图所示。下列说法错误的是()A阴极得到钛，电极反应式为TiO24e=Ti2O2B阳极的电极反应式是2O24e=O2，生成的部分氧气会将石墨氧化成CO和CO2C在工业生产过程中应该不断地更换两极材料D该法生产Ti符合绿色环保的要求解析：选
15、D。根据图像可知阴、阳两极发生的反应，由于TiO2和石墨不断被消耗，应该不断地更换两电极材料；由于消耗较多的能量，且产生污染性气体，该法不符合绿色环保的要求，D错。5CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu24I=2CuII2得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。下列叙述正确的是()A阴极区溶液呈红色，电极反应为4OH4e=2H2OO2B阴极区溶液呈蓝色，阳极生成的Cu2向阴极移动C阳极区有白色沉淀生成，原因是2Cu4I4e=2CuII2D阳极区溶液呈蓝色，电极反应是2I2e=I2解析：选C。该装置阳极材料是活泼电极，失去电子生成Cu
16、2，总反应：2Cu24I=2CuII2，故阳极反应为2Cu4I4e=2CuII2，碘遇淀粉变蓝，阳极区溶液呈蓝色；阴极反应为2H2O2e=H22OH，溶液显碱性，酚酞变红，故阴极区溶液呈红色。6现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()A阴极产物是氢气B阳极产物是氧气C阴极产物是铝和氧气D阳极产物只有氯气解析：选B。将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al2O3，电解熔融的Al2O3，阳极为O2放电，阳极产物为氧气；阴极为Al3放电，阴极产物为Al。7以铁为阳极，铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀。此过程中共消耗水(
17、)A3 molB4 molC5 mol D6 mol解析：选C。铁为阳极，则Fe2e=Fe2，阴极反应式为2H2O2e=H22OH，生成的Fe2与溶液中的OH反应生成Fe(OH)2，Fe22OH=Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3沉淀，即4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。所以得到2 mol Fe(OH)3沉淀时，共消耗水的物质的量为 5 mol，即选C。8500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 mol/L，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)。下列说法正确的是(双
18、选)()A原混合溶液中c(K)为2 mol/LB上述电解过程中共转移4 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为4 mol/L解析：选AB。根据题意：阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，阴极反应式为Cu22e=Cu、2H2e=H2；根据阴、阳两极上转移电子相同，则2n(Cu)2n(H2)4n(O2)，则n(Cu)(1 mol41 mol2)1 mol，因此原溶液中c(Cu2)2 mol/L，根据电荷守恒得：2c(Cu2)c(K)c(NO)，则c(K)2 mol/L，A对，C错；根据阳极反应，产生22.4 L O2，转移4 mol电子，B对；根据电极反应，阳
19、极消耗4 mol OH，阴极消耗2 mol H，若溶液体积不变则电解后溶液中c(H)4 molL1，实际上电解后溶液体积减小，故电解后溶液中c(H)4 mol/L，D错。9科学家P.Tatapudi等人首先使用在空气中电解水(酸性条件下)的方法，阳极制得臭氧，阴极制得过氧化氢。电解总方程式为：3H2O3O23H2O2O3，下列说法正确的是()A阴极反应3O26H2O6e=3H2O26OHB阳极反应：3H2O6e=O36HC每生成标准状况下22.4 L O3转移电子3 molD电解一段时间后，溶液pH不变解析：选B。根据电解池中阴、阳极得失电子，并结合电解总方程式以及题目叙述可知，阳极是H2O失
20、电子得O3，阴极是O2得电子得H2O2。A项未考虑到“酸性”条件；C项每生成22.4 L O3，转移6 mol e，电解一段时间后，由于H2O减少，c(H)增大，pH降低。10(2012宁夏吴忠高三第一次模拟)用惰性电极电解NaCl与NaHCO3混合溶液，测得溶液pH变化如图所示。下列说法不正确的是()A阳极电极反应为：2Cl2e=Cl2B阴极电极反应为：2H2e=H2COt1，pH上升缓慢的原因是OHHCO=COH2ODtt1，pH上升很快的原因是CO浓度增加，且CO水解产生了较多的OH解析：选D。电解NaCl与NaHCO3混合溶液，阳极Cl失电子，阴极H得电子，Ot1时阴极产生的OH与HC
21、O反应使溶液pH上升缓慢；tt1时，因HCO反应完了，阴极产生的OH使溶液pH上升很快。11已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制请回答以下问题：电解时，粗铜应与电源的_极相连。阴极上的电极反应式为_。电解过程中，硫酸铜的浓度会_(填“变大”、“不变”或“变小”)步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理 (1)阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式：_。(2)滤液含量
22、的测定：则100 mL滤液中Cu2的浓度为_molL1，Fe2的浓度为_molL1。解析：步骤二：(2)根据Cu2Cu可知n(Cu2)0.05 mol，则c(Cu2)0.5 molL1FeCu2=CuFe2n(Fe2O3)0.03 mol，所以100 mL滤液中n(Fe2)0.06 mol0.05 mol0.01 mol，c(Fe2)0.1 molL1。答案：步骤一：正Cu22eCu变小步骤二：(1)3Ag4HNO=3AgNO2H2O(2)0.50.112(2012北京朝阳区高三第一次模拟)某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶
23、液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了很令人高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。请帮助他们分析并回答下列问题：(1)写出B装置中的电极反应：阴极：_；阳极：_。(2)观察到A装置中的现象是：_；_；_。(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)：_。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：_。解析：(1)阴极H放电，电极反应为2H2e=H2；阳极Fe为活泼电极，故Fe先失去电子，
24、电极反应为：Fe2e=Fe2。(2)由于氢气通入烧瓶后，使氨气与水接触而引发喷泉，现象有：A烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉；烧瓶中液面上升到高于左侧尖嘴一定程度后又逐渐下落至与尖嘴相平；最后A烧杯溶液呈红色，导管有气泡逸出。(3)关闭止水夹a，U形管左边气体不断生成，压强增大，打开止水夹b后，U形管右边的FeCl2溶液被压入NaOH溶液中，生成Fe(OH)2沉淀：Fe22OH=Fe(OH)2；Fe(OH)2不稳定，在空气中立即变成灰绿色，最后变成红褐色：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3；或写成总反应式：4Fe28OH2H2OO2=4Fe(OH)3。(4)若想达到电解NaCl溶液的目
25、的，则阳极应为惰性电极，可把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等。答案：(1)2H2e=H2Fe2e=Fe2(2)A烧杯中的水倒吸并产生红色喷泉烧瓶中液面上升到高于左侧尖嘴一定程度后又逐渐下落至与尖嘴相平最后A烧杯溶液呈红色，导管有气泡逸出(3)Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3(或写成总反应式：4Fe28OH2H2OO2=4Fe(OH)3)(4)把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等13近年来研究表明，铁的正六价含氧酸盐在能源、环境保护等方面有着广泛的用途。我国学者提出在NaOH浓溶液中用电化学法来制备FeO，装置
26、如图。在电解过程中阳极上发生的电极反应为_，总电解反应的离子方程式为_；电解一段时间后，在阳极上收集到气体为1.12 L，在阴极上收集到气体为8.96 L(均已换算成标准状况)，则获得FeO的物质的量为_。解析：阳极反应式为：Fe8OH6e=FeO4H2O，阴极反应式为：6H2O6e=3H26OH，总反应式为：Fe2H2O2OHFeO3H2。一段时间后，阳极反应变为4OH4e=2H2OO2，阴极反应不变；n(O2)0.05 mol，n(H2)0.4 mol，据电子得失守恒：6n(FeO)4n(O2)2n(H2)，n(FeO)0.1 mol。答案：Fe8OH6e=FeO4H2OFe2H2O2OH
27、FeO3H20.1 mol14某兴趣小组的同学突发奇想，做了下面几个“在试纸上的微型电解实验”。(1)将一片广泛pH试纸浸润Na2SO4溶液，用两根铅笔芯做电极，接触于试纸，然后接通电源，发现铅笔芯与试纸接触端各呈现两个微小的有色同心圆。其中阳极附近内圈pH显示约为3，外圈约为5。用电极方程式表示该极pH小于7的原因_。该实验中浸润硫酸钠的作用是_。(2)若将广泛pH试纸浸润饱和NaCl溶液，仍以两根铅笔芯做电极，通电后能闻到刺激性气味，阳极电极与试纸接触处呈现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈红色，请说出内圈为白色的原因_。阴极则呈深绿色，pH约为13，该极的电极反应可表示为_。(3)若将碘
28、化钾淀粉试纸用蒸馏水浸润，重复上述操作，将会发现阳极与试纸接触处的现象是_；该电极反应方程式为_。阴极则无明显现象。若将阳极在试纸上移动，则可“电笔绘画”。(4)若将碘化钾淀粉试纸用饱和NaCl溶液浸润，重复上述操作，则以阳极铅笔芯为中心，迅速向外扩散形成一个蓝色的圈，请指出其原因是_。若将阴极、阳极由距离较远处使之彼此逐渐靠近，阳极所到之处，以电极与试纸接触处为中心呈现大片蓝色向外扩散，但阴极所到之处，蓝色即刻退去。其原因是(用化学方程式或离子方程式表示)_。解析：特别需要注意的是(1)中要求“用电极方程式表示该极pH小于7的原因”，电极方程式中应体现出生成了氢离子，故写成4OH4e=2H2OO2是错误的。答案：(1)2H2O4e=O24H增强导电能力(2)阳极氯离子放电产生氯气，与水反应生成的次氯酸具有漂白性，从而使内圈呈白色2H2e=H2(3)出现蓝色2I2e=I2(4)阳极产生氯气迅速扩散的同时将碘化钾氧化为碘单质，碘单质遇淀粉显蓝色I22NaOH=NaINaIOH2O(或3I26NaOH=5NaINaIO33H2O)