1、电解原理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象。A.铜离子应移向阴极,则a为负极。B.
2、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阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶
3、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2H2e=H2,硫酸的浓度减小。6如图所示,
4、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某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极
5、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用惰性电极电解AgNO3溶液,总的电解反应
6、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出,D错误。10用铂电极电解一定浓度的下列
7、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、体积比为31的硫酸铜和氯化钠的混合溶液,
8、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2H2O2H2O2。12电化学降解NO的原
9、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=N26H2O,阳极反应式为4OH4e=O
10、22H2O,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为阴极,Ag得电子生成Ag,d为阳极,OH失电
11、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。C1作阳极,阴离子在阳极放电,Cl的放电
12、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池线路,电子流动的方向是d_e(用“”或“
13、”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,它们在水中电离出的离子如下表所示:阳离子N
14、a、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,则c处发生的电极反应为Cu22e=Cu,
15、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