1、高考资源网（） 您身边的高考专家第五节 电解原理及其应用1用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液CuCl2 CuSO4NaBr NaNO3 盐酸H2SO4KOH。其中只有水被电解的有 () A B C D解析：只有水被电解即是在阴极上H放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子)，同时在阳极上OH放电(溶液中含有含氧酸根离子或F。)答案：C2(2010南京调研)能够使反应Cu2H2O=Cu(OH)2H2发生的是 ()A用铜片作阴、阳电极，电解氯化铜溶液B用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钾溶液C铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液解析：本题考查电化
2、学知识，综合运用电化学原理和实验设计。由于该反应不能自发进行，因此只能将该反应设计成电解池，排除C、D两项，A项中用CuCl2溶液相当于电镀。答案：B3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0.4 mol氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是 ()A1.6 mol B1.2 mol C0.8 mol D0.4 mol解析：根据电解CuSO4的方程式2CuSO42H2O2CuO22H2SO4可知若加入2 mol CuO可以复原，则对应说明电解过程中转移4 mol电子，现加入0.4 mol CuO恰如复原，则说明转移了0.8 mol 电子。答
3、案：C4已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“”，另一个接线柱旁标有“”。关于标有“”的接线柱，下列说法中正确的是()A充电时作阳极，放电时作正极 B充电时作阳极，放电时作负极C充电时作阴极，放电时作负极 D充电时作阴极，放电时作正极解析：对于蓄电池，充电和放电过程中发生的电极反应相反。铅蓄电池标有“”的接线柱，表示原电池的正极，放电时该极发生还原反应，当充电时，该极发生氧化反应，因此标有“”的接线柱，充电时作阳极。答案：A5个别电解水设备推销商进行下列电解水实验：将纯净水与自来水进行对比，当电解器插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变
4、化或略显黄色，而自来水中却冒出气泡并生成红褐色或灰绿色的絮状物。推销商趁此解释说自来水中含有对人体有毒有害的物质，长期饮用对身体有害。有关专家解释说，推销商用科学知识诱骗消费者，推销商做实验时用铁棒和铝棒作电极。下列判断错误的是 ()A推销商做实验时，用铁棒作阳极B电解纯净水和自来水时的现象不同是因为纯净水和自来水所含电解质溶液浓度不同C铝棒电极发生的电极反应为Al3e=Al3D电解自来水时出现“红褐色或灰绿色的絮状物”是因为产生了铁的氢氧化物解析：自来水与纯净水的差异在于自来水导电性强，电解现象明显；铁棒连接电源的正极，Fe失去2个电子成为亚铁离子，发生氧化反应，而铝棒连接电源负极，铝不参加
5、反应，该电极发生的反应为：2H2O2e=H22OH，产物为氢气和氢氧根离子，氢氧根离子与阳极产生的亚铁离子形成Fe(OH)2沉淀，该沉淀不稳定，易被氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3沉淀。答案：C6某学生欲完成反应2HCl2Ag=2AgClH2而设计了下列四个实验，你认为可行的是 ()解析：题给反应是一个不能自发进行的氧化还原反应，必须借助电解手段才能使之发生。B、D两装置不是电解池，显然不能使之发生；A装置是电解池，但Ag棒作阴极而不参与反应，其电解池反应不是题给反应，A装置不能使题给反应发生；C装置是电解池，Ag棒作阳极而参与反应，其电解池反应是题给的反应，C装置能使题给的反应发生。答案：C
6、7(2008全国理综)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 ()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：2H2O2e=H22OH，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：H2O2e=O22H，产生
7、的H与石蕊作用呈红色。答案：D8(2010南京期末)用惰性电极电解2 L 1.0 mol/L CuSO4溶液，在电路中通过0.5 mol电子后，调换正负极继续电解，电路中通过了1 mol电子，此时溶液中c(H)为(假设体积不变) ()A1.5 mol/L B0.75 mol/L C0.5 mol/L D0.25 mol/L解析：调换正负极前后电极反应式如下：前后故电路中转移的1.5 mol电子中，只有1 mol由OH放电产生，即消耗的n(OH)1 mol，即溶液中积累的n(H)1 mol，则c(H)0.5 mol/L。答案：C9按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量，
8、下列叙述正确的是 ()A.F表示反应生成Cu的物质的量 BE表示反应实际消耗H2O的物质的量C.E表示反应生成O2的物质的量 DF表示反应生成H2SO4的物质的量解析：电解实质为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，则每通过4 mol e，生成Cu 2 mol，O2 1 mol，耗H2O 2 mol，生成H2SO4 2 mol。答案：B10下列关于铜电极的叙述，不正确的是 ()A电池反应为2AgCu=2AgCu2的原电池中，铜作负极B电解法精炼粗铜时，精铜作阴极C电解饱和食盐水制H2、Cl2、NaOH时，铜作阳极D在镀件上镀铜时，铜作阳极解析：铜和银离子组成的原电池中，铜作负极，被氧化，
9、A正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，B正确；电解饱和食盐水时用铜作阳极，铜会被氧化生不成Cl2；电镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，D正确。答案：C11工业上为了处理含有Cr2O72的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。(1)两极发生的电极反应式(2)写出Cr2O72变为Cr3的离子方程式_。(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是_。(4)_(填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是_。解析：本题除铬的思路：Cr2O72Cr3Cr(O
10、H)3。电解时阳极被氧化而生成Fe2，Fe2显然是还原剂，将Cr2O72还原为Cr3,本身被氧化为Fe3；反应式为：Cr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O。该反应消耗了溶液中的H,另外阴极H放电生成氢气，又会使溶液中的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(铬被除去)，Fe33OH=Fe(OH)3。答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)Cr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)H不断放电，Cr2O72与Fe2反应时消耗H，打破了水的电离平衡，使溶液中c(OH)c(H)Cr3Cr3Cr(OH
11、)3而除去铬12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；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。请回答下列问题：(1)B电极发生反应的电极反应式_。(2)写出电解时反应的离子方程式_。(3)电解后溶液的pH为_，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)(4)请你设计实验确定原溶液中可能含有的酸根离子，要求：提出两种可能的假设，分别写出论证这两种假设的操作步骤，实验现象和实验结论。假设一：_；假设二：
12、_。解析：(1)蓝色溶液含Cu2，A电极有红色固体物质生成，则析出Cu，为阴极；B电极为阳极，析出O2，电极反应式为：4OH4e=2H2OO2。(2)2Cu22H2O2CuO24H(3)当溶液中溶质完全电解时，得n(Cu)0.025 mol。此时溶液中c(H)0.1 mol/L，pH1。要使溶液恢复原状，应加入CuO 0.025 mol，即2 g。(4)因为可溶性盐，电解时得O2，酸根只有常见的SO42和NO3，应从这两个角度去鉴定。答案：(1)4OH4e=2H2OO2(2)2Cu22H2O2CuO24H(3)1CuO2 (4)假设原溶液中的酸根离子是SO42。取电解后的溶液，向其中加入BaC
13、l2溶液，若有白色沉淀生成，则原溶液中所含的酸根离子是SO42假设原溶液中的酸根离子是NO3。取电解后的溶液，向其中加入铜，微热，若铜溶解，并有无色气体生成,且在空气中变为红棕色,则原溶液中所含的阴离子是NO313(2010敦煌期末)X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：(1)Z2Y的化学式是_。(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式_。(3)如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C()、C()为多孔石墨电极。接通S1后，C()附近溶
14、液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极)，断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C()的电极名称是_(填“正极”或“负极”)，C()的电极反应式是_。(4)铜屑放入稀H2SO4中不发生反应，若在稀H2SO4中放入X2Y2，铜屑逐渐溶解，该反应的离子方程式是_。解析：由X、Y、Z、W为原子序数由小到大的四种短周期元素和知，X为H，Y为O，Z为Na，W为Cl。则Z2Y为Na2O，Z2Y2与X2Y的反应方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2；接通S1后电解饱和NaCl溶液，C()附近变红说明发生反应2H2e=H2，c(OH)增大。而C()极应为2Cl2e=
15、Cl2。当断开S1接通S2后，构成了由H2和Cl2及溶液形成的原电池，H2失电子为负极，Cl2所在极C()为正极，电极式为Cl22e=2Cl；铜屑与稀H2SO4不反应，加入X2Y2，即H2O2后由于H2O2具有强氧化性，所以铜屑溶解。答案：(1)Na2O(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)负极Cl22e=2Cl(4)CuH2O22H=Cu22H2O14如下图，通电5 min后，电极5质量增加2.16 g，回答：(1)电源：a是_极，b是_极；A池电极反应，电极1：_；电极2：_。C池电极反应，电极5：_；电极6：_。(2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)，且溶液体积为
16、200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2的物质的量浓度为_。解析：(1)因C池中电极5质量增加，说明电极5为阴极，Ag得电子；电极6为阳极，又为Cu电极，故Cu失电子。电源a极为负极，b极为正极，A池中电极1为阴极，H得电子，电极2为阳极，且为惰性电极，故Cl失去电子。(2)流经电路的电子的物质的量为：0.02 mol，若B池中CuSO4足量，其电极反应方程式为：2CuSO42H2O4e2CuO22H2SO4可知每转移0.02 mol电子，生成O2标准状况下的体积为： mol22.4 Lmol10.112 L112 mL，而实得气体224 mL，说明B池中CuSO4不足，
17、电极3上除生成Cu外，还有112 mL H2生成，根据电子得失守恒关系列式如下：n(Cu)220.02 moln(Cu)0.005 mol，c(CuSO4)0.025 mol/L。答案：(1)负正2H2e=H22Cl2e=Cl22Ag2e=2AgCu2e=Cu2(2)0.025 mol/L15(2010黄冈模拟)常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图中、所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图中信息进行下列计算：(1)原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度。(2)t2时所得溶液的pH。(3)电解至t3时，消耗水
18、的质量。解析：(1)阳极首先逸出的是氯气：n(NaCl)2n(Cl2)0.02 mol，则c(NaCl)0.1 mol/L。阳极得到336 mL气体中，含0.01 mol Cl2和0.005 mol O2，转移电子的物质的量为：0.01 mol20.005 mol40.04 mol。此过程中阴极刚好析出全部铜：n(CuSO4)n(Cu)0.02 mol，则c(CuSO4)0.1 mol/L。(2)t2时溶液中c(Na)0.1 mol/L，c(SO42)0.1 mol/L。根据电荷守恒有：c(H)20.1 mol/L0.1 mol/L0.1 mol/L，即溶液的pH1。答案：(1)c(NaCl)0.1 mol/L、c(CuSO4)0.1 mol/L(2)pH1(3)0.72 g高考资源网版权所有，侵权必究！
