1、第1课时 电解原理(建议用时：40分钟)合格过关练1下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是()A电解池是一种将电能转化成化学能的装置B电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应D如果阳极是活泼电极，电极本身失去电子，发生氧化反应。2用石墨电极电解CuCl2溶液(如图)。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体A可利用电解质溶液中离子的移动方向判断出电源的正负极，并写出电极反应式和反应现
2、象。A.铜离子应移向阴极，则a为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。C.反应Cu22e=Cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应式为2Cl2e=Cl2。D.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。3在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是()A电解质溶液是稀硫酸B金属M是阳极，金属N是阴极CM和N是石墨电极DM是阴极，N是阳极B由题意可知，M极溶解，发生氧化反应，为阳极；N极质量增加，有金属单质析出，发生还原反应，为阴极。4用石墨作电极，电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A阴
3、极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色D溶液的pH减小D用石墨作电极，电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液。阳极反应式为2I2e=I2，阳极附近溶液变蓝色；阴极反应式为2H2e=H2，阴极有氢气逸出，附近溶液氢氧根浓度逐渐增大呈碱性，溶液变红色。5关于如图所示两个装置的叙述正确的是()A装置名称：是原电池，是电解池B硫酸浓度变化：增大，减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2OO2，中正极：Zn2e=Zn2D离子移动方向：中H向阴极方向移动，中H向负极方向移动B为电解池，电解水，阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，硫酸的浓度增大；为原电池，溶液中的氢离子移向正极，正极反应式为2
4、H2e=H2，硫酸的浓度减小。6如图所示，装置连接好后，电流计指针发生了偏转，下列说法中正确的是()A两个番茄及相关电极均构成了原电池B锌是负极C电子移动：锌铜(右)番茄石墨铜(左)D两个铜片上均发生氧化反应B左侧番茄及相关电极均构成了原电池，右侧番茄及相关电极均构成了电解池， A错误；铜锌番茄原电池中，Zn较活泼，作负极， B正确；原电池中Zn为负极，电子由原电池的负极流出，经过用电器流入原电池正极，但电子不能进入溶液中，所以电子移动：锌铜(右)，石墨电流表铜(左)，C错误；原电池中铜电极上氢离子得电子发生还原反应，右装置是电解池，铜电极为阴极，阴极上阳离子得电子发生还原反应， D错误。7某
5、同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子B根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q是阳离子，P是阴离子，故B正确。8下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是()A电解过程中阳极的质量不断增加B电解过程中溶液的pH不断升高C此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况D电解后两极产生的气体体积比为21C
6、用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为4AgNO32H2O4AgO24HNO3，阴极上析出Ag，阳极上放出O2，A、D错误；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B错误；要使溶液恢复到电解前的状况要加入的物质应是Ag2O，C正确。9如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a电极质量增加，b电极处有无色无味气体放出，符合这一情况的是表中的()abX溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2A由a电极质量增加可知溶液中阳离子在a电极析出，则a为阴极，X为负极，故A正确；B中a电极不析出金属，错误；C中X为正极，错误；又由b电极有无色无味气体放
7、出，D错误。10用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，就能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是()ANaClBNa2CO3CCuSO4DK2SB电解NaCl溶液时阳极和阴极分别为Cl和H放电，相当于电解HCl，恢复原浓度需通入适量HCl气体，A项错误；电解Na2CO3溶液时阳极和阴极分别为OH和H放电，相当于电解水，恢复原浓度需加入适量H2O，B项正确；电解CuSO4溶液时阳极和阴极分别为OH和Cu2放电，恢复原浓度需加入适量CuO，C项错误；电解K2S溶液时阳极和阴极分别为S2和H放电，恢复原浓度需通入适量H2S，D项错误。素养培优练11用惰性电极电解物质的量浓度相同
8、、体积比为31的硫酸铜和氯化钠的混合溶液，不可能发生的反应有()A2Cu22H2O2Cu4HO2BCu22ClCuCl2C2Cl2H2O2OHH2Cl2D2H2O2H2O2C设混合溶液的体积为4 L，物质的量浓度均为1 molL1，溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3 mol 和1 mol，根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是Cu22ClCuCl2，氯离子完全反应时，剩余铜离子2.5 mol；第二阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是2Cu22H2O2Cu4HO2；第三阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，电解的方程式是
9、2H2O2H2O2。12电化学降解NO的原理如图所示。下列说法不正确的是()A铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO2B铅蓄电池在工作过程中负极质量增加C该电解池的阴极反应式为2NO12H10e=N26H2OD若电解过程中转移2 mol电子，则质子交换膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为10.4 gD由电池原理示意图可知，硝酸根离子转化为氮气，发生还原反应，右侧电极为电解池的阴极，则B极为电池的负极、A极为电池的正极，铅蓄电池的负极材料为Pb，正极材料为PbO2，A项正确；铅蓄电池在工作时负极上铅失去电子转化为硫酸铅附着在电极上，电极质量增加，B项正确；电解池中阴极反应式为2NO12H10e
10、=N26H2O，阳极反应式为4OH4e=O22H2O，若电解过程中转移2 mol电子，则左侧池中产生氧气0.5 mol，同时有2 mol氢离子经过质子交换膜到达右侧溶液中，右侧池中产生氮气0.2 mol，因此左侧电解液的质量减少18 g，右侧电解液的质量减少3.6 g，两侧电解液的质量变化差为14.4 g，故C项正确，D项不正确。13如图所示的电解池中，a、b、c、d都是石墨电极，通电一段时间后，a、b、c、d各电极上生成物物质的量之比是()A2241B1121C2441D2121A串联电路中，各电极单位时间转移电子数相等。a为阴极，Cu2得电子生成Cu，b为阳极，Cl失电子生成Cl2；c为阴
11、极，Ag得电子生成Ag，d为阳极，OH失电子生成O2。根据得失电子守恒，四种产物之间的关系为2Cu2Cl24AgO2。14按下图装置进行实验，并回答下列问题。(1)判断装置的名称：A池为_；B池为_。(2)铜极为_极，电极反应式为_。(3)B装置中，C1与C2均为石墨棒，石墨棒C1为_极，电极反应式为_，石墨棒C2附近发生的实验现象为_。解析左边的装置可以构成一个原电池，那么右边的装置就是一个电解池。(1)判断装置的名称：A池为原电池，B池为电解池。(2)铜比锌的活泼性弱，所以铜作正极，Cu2在正极反应，电极反应式为：Cu22e=Cu。(3)C1接原电池的正极，作阳极，C2接原电池的负极作阴极
12、。C1作阳极，阴离子在阳极放电，Cl的放电能力比OH强，故C1的电极反应式为：2Cl2e=Cl2；阳离子在C2放电，H的放电能力比K强，故C2的电极反应式为：2H2e=H2， H放电后阴极附近的OH浓度增大，溶液显碱性，溶液中滴有酚酞，那么溶液就会变红，所以看到的现象有：有无色气体产生，附近溶液出现红色。答案(1)原电池电解池(2)正Cu22e=Cu(3)阳2Cl2e=Cl2有无色气体产生，附近溶液出现红色15如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)b为电源的_极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。Z池中e为_极。连接Y、Z
13、池线路，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)写出c极上反应的电极反应式：_。写出Y池中总反应的化学方程式：_。写出Z池中e极上反应的电极反应式：_。解析d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2 H2e=H2，c为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Y池电解NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHCl2H2；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu22e=Cu、Cu2e=Cu2，电子流动方向由ed。答案(1)负阳(2)2Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu216素养题A、B、C为三种强电解质，
14、它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na、K、Cu2阴离子SO、OH图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。图1图2接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。据此回答下列问题：(1)M为电源的_(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应式为_。(2)写出乙烧杯中的电池反应方程式：_。(3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_。(4)若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态，需要进行的操作是_。解析(1)乙中c电极质量增加
15、，则c处发生的电极反应为Cu22e=Cu，即c电极为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。而Cu2只能和SO结合，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，可以确定A为KOH或NaOH，C为Na2SO4或K2SO4。甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH放电，即4OH4e=2H2OO2。(2)乙烧杯中是电解CuSO4溶液，电池反应方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(3)乙中铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解反应仍能继续进行。(4)丙中相当于电解水，故要使丙恢复到原来的状态需加入一定量的水。答案(1)负4OH4e=2H2OO2(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)能，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应变为电解水的反应(4)向丙烧杯中加入一定量水