1、 第1章 化学反应与能量转化第2节 电能转化为化学能电解第2课时 电解原理的应用1某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极； HClO和NaCl答案：B2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()AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液CFe
2、和AgNO3溶液 DPt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，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。答案：B3用石墨作电极，电解1 molL1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是()AH2SO4 BNaOHCNa2SO4 DNaCl答案：C4人们习惯上把电解饱和食盐水的工业叫作氯碱工业。如图表示电解饱和NaCl溶液的装置，X、Y是石墨棒。实验开始时，在两边同时各滴入几滴酚酞溶液。请回答以下问题：(1)X极上的电极反应式是_，在X极附近观察到的现象是_；(2)Y电极上的电极反应式是_，检验该
3、电极反应产物的方法是_。(3)电解NaCl溶液的离子方程式是_。答案：(1)2H2e=H2有无色气泡产生，溶液变红(2)2Cl2e=Cl2将湿润的淀粉KI试纸放在气体出口，若观察到试纸变蓝，证明有Cl2产生(3)2Cl2H2OCl2H22OH时间：40分钟A级基础巩固基础题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：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Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上
4、发生Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。答案：A2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，其电极反应是Cu=Cu22eD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：A.电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错误；B.阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B错误；C.粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错误；D.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，所以D选项是正确的。答案：D3某同学设计如图装
5、置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是()A石墨电极与直流电源负极相连B铜电极的反应式为：2H2e=H2C氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na向石墨电极迁移D用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色解析：A.石墨为阳极，与直流电源的正极相连，A错误；B.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铜电极的反应式为：2H2e=H2，B正确；C.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时生成氢氧化钠，电解池中阳离子向阴极移动，Na向Cu电极移动，C错误；D.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，没有氯气生成，所以用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸不变蓝色，D错误。答案：B4如图所示
6、，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。下列说法中正确的是()甲乙A乙池中d电极的电极反应为2Cl2e=Cl2Ba、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答案：D 5.如图所示，在U形管中装入滴有紫色石蕊溶液且混合均匀的某溶液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的“彩虹”，则U形管内的溶液可能为()AH2SO4溶液BNaOH溶液CAgNO3溶液 DNa2SO4溶液解析：本题考查电解规律，彩虹意味着多种颜色，当电解质溶液为Na2SO4时，阴极区生成OH，使溶液变蓝，阳极区生成H，使溶液变红，中间石蕊呈
7、紫色，并且颜色逐渐改变，像彩虹一样，故选D。答案：D基础题6观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等B装置中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜C装置中从a口导出的是H2D装置的待镀铁制品应与电源正极相连解析：B项，装置是电解池装置，左侧是阴极，得电子发生还原反应，Cu22e=Cu，故B项正确；A项，装置是电解池装置，石墨是阳极，铁是阴极，电解熔融氯化钠时，钠在铁极析出，故A项错误；C项，装置是电解饱和食盐水的装置，左侧为阳极，失电子发生氧化反应，2Cl2e=Cl2，则从a口导出的是Cl2，故C项错误
8、；D项，装置是电镀装置，镀层金属作阳极，待镀制品作阴极，与电源的负极相连，故D项错误。答案：B7如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是电解池的_，材料是_，电极反应式为_；B极是电解池的_，材料是_，电极反应式为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈_色。(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2溶液。分阶段写出乙池中电解反应的化学方程式：_。(4)若甲池精炼铜时阴极增重12.8 g，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为_(不考虑气体溶解情况)。解析：(4)甲池阴极反应为：Cu
9、22e=Cu，生成n(Cu)0.2 mol，转移电子的物质的量n(e)0.4 mol；乙池阳极反应为：2Cl2e=Cl2，由电子守恒知生成Cl2为：n(Cl2)0.2 mol，故V(Cl2)4.48 L。答案：(1)阴极纯铜Cu22e=Cu 阳极粗铜Cu2e=Cu2(2)红(3)第一阶段：CuCl2CuCl2；第二阶段：2H2O2H2O2(4)4.48 LB级能力提升8在如图用石墨作电极的电解池中，放入500 mL含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成。请回答下列问题：(1)B极板的名称是_，电解后溶液显_(填“酸性”或“碱性”)写出电
10、解时反应的总离子反应方程式为_。(2)若当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6 g。要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入_，其质量为_g(假设电解前后溶液的体积不变)。(3)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是_。方案AB电解质溶液A银石墨AgNO3B银铁AgNO3C铁银Fe(NO3)3D铁银AgNO3解析：(1)电解池中有固体折出的电极是阴极，A电极表面有红色的固态物质生成，所以A极板的名称是阴极，B极板的名称是阳极，溶液显蓝色，所以该溶液是硫酸铜溶液。电解时总离子方程式2Cu22H2O2CuO24H电解硫酸铜溶液生成硫酸，
11、所以电解后溶液显酸性。(2)根据2Cu22H2O2CuO24H知，阳极上生成氧气、阴极上生成铜、实质上相当于生成CuO，要使溶液恢复原状，应该加入CuO，根据Cu原子守恒得m(CuO)80 gmol12 g，所以应加入CuO；质量为2 g。(3)电镀原理：铁是镀件做阴极，银是镀层金属做阳极，电解质溶液含镀层金属离子银离子。所以选D。答案：(1)阴极酸性2Cu22H2O2CuO24H(2)CuO2 g(3)D9某化学兴趣小组的同学为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下，试根据表中的实验现象回答下列问题：编号电极材料电解质溶液电流计指针偏转方向1Mg、Al稀盐酸
12、偏向Al2Al、Cu稀盐酸偏向Cu3Al、C(石墨)稀盐酸偏向石墨4Mg、Al氢氧化钠溶液偏向Mg5Al、Zn浓硝酸偏向Al(1)实验1和实验2中Al所作的电极(正极或负极)_(填“相同”或“不相同”)。(2)对实验3完成下列填空：铝为_极，电极反应式：_。石墨为_极，电极反应式：_。电池总反应方程式：_。(3)实验4中铝作_，理由是_。写出铝电极的电极反应式：_。(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因_。(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：_。解析：(1)活泼金属作负极，活泼性MgAlCu，实验1中Al作正极，实验2中Al作负极。(2)Al比石墨活泼，所以实验3中A
13、l为负极，石墨为正极，总反应为2Al6H=2Al33H2。(3)实验4中Mg不与NaOH溶液发生反应，总反应为2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，Al失去电子，则Al为负极。(4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn作负极，Al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝。答案：(1)不相同(2)负2Al6e=2Al3正6H6e=3H22Al6H=2Al33H2(3)负极Al失去电子Al3e4OH=AlO2H2O(4)Al遇浓硝酸表面形成致密氧化膜，不能与浓硝酸继续反应，所以是Zn与浓硝酸反应，Zn作负极，Al作正极，电流由正极流向负极，所以电流计指针偏向铝(5)自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子作负极，反之作正极
