1、第四章第三节基 础 巩 固1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(B)AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液CFe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。2某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是(C)解析：由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag作阳极，设计成电解池可实现该反应。3下列关于电解池的叙述中，正确的是(D)A电解池中的
2、闭合回路仅是由电子的定向移动形成的B金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极C在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动D相同时间内，阳离子在阴极上得到电子与阴离子在阳极上失去电子的总数相等解析：电解池的电解质溶液中是离子定向移动形成电流，故A项错；电解池中的电子流向是由电源的负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流回电源的正极，故B项错；在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，故C项错。4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(D)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
3、式是：Cu2e=Cu2D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：电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错误；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；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错误；金属的活动性顺序为ZnFeCuAgPt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式在阳极附近沉积下来，故D正确。5在水中加入等物质的量的Ag、Pb2、Na、SO、NO、Cl，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为(C)A35.5108B16207C81D10835.5解析：所得溶液为NaNO3的水溶液，通
4、电后，水电离产生的OH、H在两极上反应，氧化产物为O2，还原产物为H2，其质量之比为32(22)81。6将两个铂电极插入500 mL CuSO4(aq)中进行电解，通电一段时间后，某一电极上增重0.064 g(设电解时无H2放出，且不考虑水解和溶液体积的变化)，此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为(B)A1103 molL1B4103 molL1C2103 molL1D1107 molL1解析：由于最后溶液的H主要由电解CuSO4溶液产生，所以要计算c(H)，可依据电解的离子方程式2Cu22H2O2CuO24H进行解题。题中电极增重0.064 g必为阴极反应生成Cu所致，即n(Cu)0.064
5、g64 gmol10.001 0 mol，然后依据离子方程式中各物质之间的化学计量数之比，求出生成的c(H)。2Cu22H2O2CuO24H2 mol 4 mol0.001 0 molc(H)0.50 Lc(H)4.0103 molL1。7用如图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是(D)A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl2OH 2e=ClOH2OC阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：A.阳极要产生ClO，则铁只能作阴极
6、，不能作阳极，否则就是铁失电子，A正确；B.阳极是Cl失电子产生ClO，电极反应式为 ：Cl2OH2e=ClOH2O，B正确；C.阴极是H产生H2，碱性溶液，故阴极的电极反应式为：2H2O2e=H22OH，C正确；D.溶液为碱性，方程式应为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH。选D。8(2019山东潍坊)电解在化工生产、金属冶炼及科学研究等方面有重要应用。(1)工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝。纯净氧化铝的熔点很高(约2 045 )，在实际生产中，通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6) 在1 000 左右就可以得到熔融体。写出电解时阳极的电极反应式：_2O24e=O2_。电解
7、过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_石墨电极被阳极上产生的氧气氧化_。(2) 电解食盐水是氯碱工业的基础。电解所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_NaOH_、_Na2CO3_。电解时，阴极反应的主要产物是_NaOH和H2_。电解时用盐酸控制阳极区的pH在23，用必要的文字和反应方程式说明原因：_Cl2H2OHClHClO，增大H和Cl浓度，抑制氯气与水的反应，减少氯气的损失_。(3)Cu2O是半导体材料，工业上常用电解法制取。电解装置如下图所示。电解装置中采用离了交换膜控制阳极区OH的浓度而制备纳米Cu2O。该离子交换膜是_阴_(填“阴”或“阳”)离子交
8、换膜，阳极生成Cu2O的电极反应式为_2Cu2e2OH=Cu2OH2O_。解析：(1)由电解装置可知，阳极上氧离子失去电子，电极反应 2O24e=O2 ；阳极上产生氧气，石墨电极被阳极上产生的氧气氧化，故电解过程中作阳极的石墨易消耗。(2)食盐溶液中混有Mg2和Ca2，可以利用过量NaOH溶液除去Mg2，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2；电解时，阴极反应2H2O2e=2OHH2，阴极反应的主要产物是NaOH和H2；电解时用盐酸控制阳极区的pH在23，用必要的文字和反应方程式说明原因：Cl2H2OHClHClO，增大H和Cl浓度，抑制氯气与水的反应，减少氯气的损失。(3)用阴离子交换膜控制电解
9、液中阳极区OH的浓度而制备纳米Cu2O。在电解池中，当阳极是活泼电极时，该电极本身发生失电子的还原反应，在碱性环境下，金属铜失去电子的电极反应为2Cu2e2OH=Cu2OH2O。9某课外活动小组的同学用如图装置进行实验，C、D、E、F均为石墨电极，一段时间后在C电极表面有铜析出，试回答下列问题。(1)A为电源的_负_极；(2)E的电极反应式为：_2H2e=H2_；(3)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_2122_；(4)在常温下，现用丙装置给铁镀铜，则H电极材料应该是_铜_，当丙中铁表面析出铜的质量为3.2 g时，乙中溶液的c(OH)为_0.1
10、molL1_(假设溶液体积为1 L，且饱和食盐水足量)；(5)已知甲中硫酸铜溶液足量，在电解一段时间后向甲中加入适量_CuO或CuCO3固体_可以使溶液恢复到原来的浓度。解析：(1)由已知C电极表面有铜析出，则C电极发生的电极反应为：Cu22e=Cu，则C为阴极，从而得知：A为负极，B为正极，D、F均为阳极，E为阴极。(2)由(1)可得知E为阴极，又知乙装置中的溶液为饱和食盐水，溶液中存在Na、Cl、H和OH，由放电顺序可知E的电极反应为：2H2e=H2。(3)由前面分析可知D为阳极，则其电极反应式为：4OH4e=O22H2O；F为阳极，其电极反应式为：2Cl2e=Cl2，装置为三个电解池串联
11、，因此各个电极上得失电子数目与线路中转移电子数均相同。假设线路中转移了2 mol电子，则由以上电极反应式可知C、D、E、F电极上分别会产生1 mol铜、0.5 mol氧气、1 mol氢气、1 mol氯气，其物质的量之比为：2122。(4)H电极与电源的正极相连，则H为电镀池的阳极，其电极材料应为镀层金属，即为铜；3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，又知丙中铁表面发生的反应为：Cu22e=Cu，则得到0.05 mol铜需0.1 mol电子，又知E的电极反应为：2H2e=H2，得到的电子也为0.1 mol，可得以下关系：2H2e2 OH， 0.1 mol0.1 mol所以反应后乙中溶液c(O
12、H)0.1 molL1。(5)由题可知甲中的电池反应为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2。则应加入适量的CuO或CuCO3固体。能 力 提 升1用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子(D)A0.1 molB0.2 molC0.3 molD0.4 mol解析：由电解CuSO4溶液的化学方程式2CuSO42H2O2CuO22H2SO4知，电解过程中只析出Cu和放出O2，故电解后加入CuO就可以复原。但本题提示加入0.1 mol Cu(OH)2可以复原，说明电解过程中不仅有CuS
13、O4被电解，还有H2O被电解。0.1 mol Cu(OH)2相当于0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，由电子守恒0.1 mol CuO0.1 mol Cu0.2 mol e，0.1 mol H2O0.1 mol H20.2 mol e，即共计0.4 mol e。2关于下列四个装置图的说法，正确的是(D)A装置中阴极处产生的气体能够使湿润的淀粉KI试纸变蓝B装置中待镀铁制品应与电源正极相连C装置中电子由b极流向a极D装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应解析：A项，电极反应式分别为阳极：2Cl2e=Cl2，阴极：Cu22e=Cu，阳极产生的Cl2能使湿润的淀粉KI试
14、纸变蓝；B项，电镀装置中待镀铁制品(镀件)应与电源负极相连接；C项，氢氧燃料电池工作时，负极上通入的H2失电子，电子由a极流向b极；D项，氯碱工业中阳极产生Cl2，阴极附近溶液中生成NaOH，为防止Cl2与NaOH发生反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，工业上常采用离子交换膜法电解装置。3我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为循环利用人体呼出的CO2并提供氧气，我国科学家设计了一种装置(如图所示)，实现“太阳能电能化学能”转化，总反应为2CO2=2COO2，下列有关说法不正确的是(D)A该装置属于电解池BX极发生氧化反应，Y极发生还原反应C人体呼出的水蒸气参与Y极反应：C
15、O2H2O2e=CO2OHDX极每产生标准状况下22.4 L气体，有2 mol的OH从Y极移向X极解析：A项，该装置实现“太阳能电能化学能”转化，将电能转化为化学能的装置为电解池，正确；B项，根据图中电子的流向“XY”可知，X极为阳极，失电子发生氧化反应，Y为阴极，得电子，发生还原反应，正确；C项，Y为阴极，根据总反应可知，阴极为CO2得电子，生成CO，电极反应为CO2H2O2e=CO2OH，正确；D项，X极为阳极，OH放电生成氧气，电极反应为4OH4e=2H2OO2，生成1 mol O2，阳极有4 mol OH放电，根据溶液电中性原理，X电极区阴离子减少，则会有4 mol OH从Y极透过阴离
16、子交换膜移向X极，使得溶液保持电中性，错误。4(2019山东临沂)常温下，NCl3是一种黄色黏稠状液体，是制备新型水消毒剂ClO2的原料，可以采用如图所示装置制备NCl3。下列说法正确的是(C)A每生成1 mol NCl3，理论上有4 mol H经质子交换膜右侧向左侧迁移B可用湿润的淀粉KI试纸检验气体MC石墨极的电极反应式为NH3Cl6e NCl34HD电解过程中，质子交换膜右侧溶液的pH会减小解析：根据图示信息知道：石墨电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应NH3Cl6e=NCl34H，每生产1 mol NCl3，理论上有6 mol H经质子交换膜由右侧向左侧迁移，选项A错误；Pt是阴极
17、，在阴极上是氢离子得电子的还原反应，电极反应式为：2H2e=H2，不可用湿润的淀粉KI试纸检验氢气，选项B错误；石墨电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应NH3Cl6e=NCl34H，选项C正确；电解过程中，质子交换膜右侧电极上发生的电极反应：NH3Cl6e=NCl34H，每生产1 mol NCl3同时生成4 mol H，理论上有6 mol H经质子交换膜由右侧向左侧迁移，右侧溶液的c(H)减小，pH增大，选项D错误。故选C。5如图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中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是(A)A滤纸上c点附近会变红色B
18、Cu电极质量减小，Pt电极质量增大C烧杯中溶液的pH增大D烧杯中SO向Cu电极定向移动解析：由图可知，该装置为电解装置，由通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散知，d为阳极(MnO向阳极移动)，b为电源的正极，a为电源的负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c点H放电，则OH浓度增大，所以滤纸上c点附近会变红色，故A项正确；Cu电极上Cu2得到电子生成Cu，Pt电极上OH失去电子，故Cu电极质量增大，Pt电极质量不变，B项错误；Pt电极上OH失去电子，故烧杯中溶液的pH减小，C项错误；Cu电极为阴极，Pt电极为阳极，烧杯中SO向Pt电极定向移动，D项错误。6金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量F
19、e、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性Fe2Ni2c(H)_。(4)_不能_(填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是_用石墨作电极无Fe2产生，不能还原Cr2O_。解析：本题除Cr的思路：Cr2OCr3Cr(OH)3。电解时阳极被氧化而生成Fe2，Fe2显然为还原剂，将Cr2O还原为Cr3，本身被氧化为Fe3，该反应的离子方程式为：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，反应中消耗了H，另外阳极H放电生成H2，会使溶液中的OH浓度增大，完成了工业废水从弱酸性到碱性的转变，进而发生了如下的离子反应：Cr33OH=Cr(OH)3，Fe33OH=Fe(OH)3，即铬被除去。