1、随堂练习1能用电解原理说明的问题是()电解是把电能转变成化学能电解是化学能转化成电能电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A BC D【解析】电解过程是将电能转变成化学能，正确，错误；电解质溶液导电的过程实质上发生了电解，属于化学变化且是氧化还原反应，、正确；通过外加电流，一些不能自发的氧化还原反应可通过电解原理实现，正确。【答案】D2用惰性电极分别电解以下各物质的水溶液：KCl、CuCl2、AgNO3、H2SO4、KOH、Na2SO4，在两极均产生气体，且体积比为21 的是()AKCl、AgN
2、O3BAgNO3、Na2SO4、H2SO4CCuCl2、Na2SO4、KOH DNa2SO4、KOH、H2SO4【解析】要求两个电极都产生气体，且要符合21，阴极上应该是阳离子得电子，能生成气体的只有H，生成H2。根据阴阳极得失电子相等，阳极应该生成一种气体：生成1 mol气体需失去4 mol电子，则只能是O2。综合以上判断，这种情况属于电解水。根据电解结果的判定为：Na2SO4、KOH、H2SO4。 【答案】D3下列描述中，不符合生产实际的是()A电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极B在镀件上电镀锌，用锌作阳极C用如图1装置生产家用消毒液(NaClO)D用如图2装置为铅蓄电池充电【解析】用石墨作电极
3、电解饱和NaCl溶液发生的反应是2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，伴随电解过程所发生的副反应是2NaOHCl2=NaClNaClOH2O，从而制得有较强杀菌能力的NaClO、NaCl混合溶液，故C项正确；蓄电池中PbO2为正极，Pb为负极，给蓄电池充电时，应遵循“正接正，负接负”的原则连接，D项错误。【答案】D4(2009年上海高考)右图装置中，U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：FeFe22eDa试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中
4、发生了析氢腐蚀【解析】Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：FeFe22e；C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。故选B。【答案】B5从H、Cu2、Na、SO42、Cl五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：(1)以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是_。(2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是_。(3)以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是_。【解析】(1)电解电解质型，水不参与反应，可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐，如HCl、CuCl
5、2。(2)电解水型，电解质不参与反应，只起增强溶液导电性作用，可以是含氧酸，活泼金属的含氧酸盐或强碱，如H2SO4、Na2SO4。(3)电解质和水均参与反应，可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐，如CuSO4、NaCl。【答案】(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4(3)CuSO4、NaCl6(2009年山东高考)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好
6、选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOH bZncFe dNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol 电子，MnO2的理论产量为_g。【解析】(1)Zn为活泼金属，易失去电子，为负极；电池工作时，电子由负极流向正极。(2)锌比铜活泼，Zn与Cu2反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率；欲除去Cu2，NaOH能与ZnCl2、NH4Cl反应，Fe能加快锌的腐蚀，NH3H2O与ZnCl2反应生成Zn(OH)2，选b。(3)电解酸化的MnSO4溶液时，阴极H先放电，电极反应式为2H2eH2；MnSO4Mn
7、O2，转移了2 mol 电子，此时理论上产生的MnO2质量为87 g。【答案】(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H2eH287课后练习一、选择题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】B、C、D中的描述都是正确的。而电解熔融的氧化铝制取金属铝，是用石墨作阳极。【答案】A2(2010年温州质检)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是
8、()A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【解析】电解Na2SO4溶液其实质是电解水，a与电源负极相连为电解池的阴极，H2O电离产生的H在该极获得电子产生H2，同时生成OH：2H2O2eH22OH，产生的OH与石蕊作用呈蓝色。b与电源正极相连为电解池的阳极，H2O电离产生的OH在该极失去电子产生O2，同时生成H：H2OO22H2e，产生的H与石蕊作用呈红色。【答案】D3某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：阳极质量不变；阴极质量增加；电解
9、液pH减小，则应选用的电极是(多选)()A阴阳两极都是石墨B铜作阳极，铁作阴极C铁作阳极，铜作阴极 D铂作阳极，铜作阴极【解析】不管用何材料作阴极都不影响电解结果，阴极只是完成导电作用便可。电解时生成H2SO4，pH自然会减小。要保持阳极质量不变，需要用惰性材料作电极：石墨或铂。【答案】AD4用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11【解析】电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸
10、的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH，阴极消耗H，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大。电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：4OH2H2OO24e，在阴极发生反应：2H2eH2，由于两电极通过电量相等，故放出H2与O2的物质的量之比为21。电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu22eCu，阳极反应为2ClCl22e，两极通过电量相等时，Cu和Cl2的物质的量之比为11。【答案】D5如下图所示，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极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是()【解析】由题意知a极板
11、质量增加，a应为阴极，则b为阳极，x为电源的负极，y为电源正极。A选项中a极板为阴极，b极板为阳极，参考各个选项知，A项符合，电解时，a极有Cu附着，b极有O2放出；B项不符合，电解时a极无质量变化；C项阳极为Fe，为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成，故C项不符合；D项电解时，Cl-在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激气味的气体，与原题题意不符合。【答案】A6下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是()【解析】对几个装置进行分析：A属于在铁上镀铜，溶液的浓度、pH不变；B铜作阳极溶解，变成Cu2+落入溶液，随即消耗2个OH-生成Cu(OH)2，阴极上H+得
12、电子，生成2个OH-，NaOH浓度有所上升(水减少)，但pH变化不大；C是电解饱和食盐水，生成NaOH，pH增大比较明显；而D则生成H2SO4，pH明显下降。【答案】D7用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(多选)()AAgNO3AgNO3BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4CuO【解析】A选项4AgNO32H2O4AgO24HNO3，脱离反应体系的物质是4AgO2，相当于2Ag2O，所以应当加入适量的Ag2O才能复原(加入AgNO3，会使NO3的量增加)。B选项2H2O2H2O2，脱离反应体系的是2H2O2，相当
13、于2H2O，加入适量水可以复原。C选项2KCl2H2O2KOHH2Cl2，脱离反应体系的是H2Cl2，相当于2HCl，应通入适量HCl气体才能复原。D选项2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，脱离反应体系的是2CuO2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。【答案】BD8.如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。下列说法正确的是()A乙池中d的电极反应为：2ClCl22eBa、c两极产生气体的物质的量相等C甲、乙两池中溶液的pH均保持不变D乙池中发生的反应为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2【解析】A项，d电极是阴极，应该是溶液中的阳离子放电，即2H2eH2，故不正确
14、；B项，a、c均为阳极，甲池中是OH放电产生O2，乙池中是Cl放电产生Cl2，故产生气体的物质的量不相等，不正确；C项，甲池电解硫酸铜溶液，溶液的pH减小，乙池电解氯化钠溶液，溶液的pH增大，故不正确；D项正确。【答案】D9(2010年莆田质检)把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的表面皿中，如下图所示。最先观察到酚酞变红现象的区域是()A和 B和C和 D和【解析】酚酞变红，表明显碱性，判断哪一个电极上先生成OH；左端装置属于原电池，Zn作负极，O2在上得电子生成OH；右端装置是电解装置，Fe是阳极溶解，溶液中的H在阴极Zn上得电子析出H2，同时在溶液中生成OH。所以和先变红。【答案】B10
15、(2009年浙江高考)市场上经常见到的标记为Liion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2下列说法不正确的是()A放电时，负极的电极反应式：LiLieB充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li向负极移动【解析】本题考查考生对原电池和电解池相关知识的理解，同时也考查考生的信息处理能力，对氧化还原反应相关知识的理解与应用。根据题目所给电池反应，放电时，其负极为Li，反应为LiL
16、ie；充电时，实质上是电解Li0.85NiO2，故反应的氧化剂和还原剂均为Li0.85NiO2；由于Li具有很强的还原性，能与H2O反应，所以，不能用水溶液作为电解质；电池在放电时，负极有Li生成，Li将向正极移动。答案为D。【答案】D11(2010年莱芜质检)某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31，用石墨做电极电解该混合溶液时，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阴极自始至终只析出H2 B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】由题意知：n(H)n(Cl)23，在阴极放电的是H，在阳极放电的是C
17、l，Cl放电完后是OH。因此反应开始在两极放电的是H、Cl，相当于电解盐酸。由H2SO4电离的H放电完后，在两极放电的是由水电离的H和剩余的Cl，相当于电解NaCl的水溶液。Cl放电完后，在两极放电的是由水电离的H和OH，相当于电解水。故A、B、C是正确的。溶液pH的变化是不断增大，但最后溶质是NaOH和Na2SO4，pH不会为7。【答案】D12实验室用铅蓄电池作电源电解AgNO3溶液，电池两极发生如下反应：正极：PbO24HSO422ePbSO42H2O，负极：PbSO42PbSO42e，当电解析出2.16 g Ag单质时，电池内消耗H2SO4的物质的量是()A0.01 mol B0.02
18、molC0.03 mol D0.04 mol【解析】首先确定析出Ag与转移电子数的关系，其次抓住电解进行时，电池两极上转移的电子与电解池两极上得失的电子数是相等的。析出Ag：0.02 mol。由AgeAg得电解池中两极上转移的电子数为0.02 mol。蓄电池的总反应(两电极反应式相加)：PbPb2eO22H2SO42PbSO42H2O。每转移2 mol电子消耗2 mol H2SO4，现转移0.02 mol电子，消耗0.02 mol H2SO4。【答案】B二、非选择题13在50 mL 2 molL1硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)。则：(1)若两极均为铜片，试说明电解过程中浓
19、度将怎样变化_。(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是_。(3)如果不考虑H在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重_g，阴极上的电极反应式是_。【解析】(1)、(2)类似于电镀原理。(3)由Cu22eCu可知：2 mol e1 mol Cu，故阴极析出Cu：002 mol64 g/mol1.28 g。【答案】(1)不变(2)ZnZn22e(3)1.28Cu22eCu14(1)某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：CuH2SO4(稀)=CuSO4H2。请在下边方框内画出能够实现这一反应的实验装置图。(2)某同学在做铜与稀硫酸的上述反应实
20、验时，看到碳棒和铜棒上都有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因_；此时的电池反应为_。【解析】(1)由于铜的活泼性弱于氢，故通常条件下反应CuH2SO4(稀)=CuSO4H2不能发生，但若设计成电解池，Cu作阳极，碳棒作阴极，则可实现上述反应。(2)若将上述装置的电源接反，亦即碳棒为阳极，铜棒作阴极，则实际为电解水，两极均有气泡产生。【答案】(1)(2)将上述装置中的电源接反铜棒(阴极)：4H4e2H2碳棒(阳极)：4OH2H2OO24e15如下图所示，p、q为直流电源两极，A为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_
21、极，A极发生了_反应。(2)C为_极，试管里收集到_；D为_极，试管里收集到_。(3)C极的电极方程式是_。(4)在电解过程中，测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下：时间(min)12345阴极生成气体体积(cm3)612202939阳极生成气体体积(cm3)2471116时间(min)678910阴极生成气体体积(cm3)4959697989阳极生成气体体积(cm3)2126313641仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是_。(5)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”)。(6)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.1
22、28 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(1)中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，C试管内得O2，D为阴极，此试管内得H2。(4)C、D两极所得O2、H2体积应该为12，但实验数据由13随时间变化而增大，到达10分钟时约为12，因为开始O2溶解的原因。(5)A极：XX22e。B极：X22eX，两极附近pH不变。(6)设X的摩尔质量为M g/mol，则 X22eX2 mol M g0.004 mol0.128 g，得M64【答案】(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气(3)4OHO22H2O4e(4)氧溶
23、解(5)不变(6)64 g/mol16(2009年全国卷)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为_极；电极b上发生的电极反应为_；列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：_；电极c的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_。【
24、解析】(1)乙中c电极质量增加，说明c处发生的反应为：Cu22eCu，c电极应为阴极，则M为负极，N为正极。甲中放的是NaOH溶液，电解时实质上是电解水，b电极上发生的电极反应为：4OH2H2OO24e。而要求算出b电极上产生的气体体积，就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的数目。设丙中电解水的质量为x g，由电解前后溶质质量相等可得：10010%(100x)10.47%，x4.5 g，所以整个反应转移了0.5 mol电子，根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125 mol，其体积为2.8 L，c电极上析出的铜为0.25 mol，其质量为16 g。甲中电解的是水，NaOH
25、浓度增大；乙中水电离出来的OH放电，H浓度增大；丙中电解的也是水，虽然K2SO4浓度变大，但pH不变。(2)铜全部析出时溶液变为H2SO4溶液，电解仍可以进行。【答案】(1)正4OH2H2OO24e水减少的质量：100 g4.5 g生成O2体积：22.4 Lmol12.8 L16碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大酸性增大，因为阳极上OH生成O2，溶液中H离子浓度增加酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应.w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
