1、电解原理(建议用时：40分钟)基础过关练1某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是()ABCDCAg不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C。2用石墨作电极电解氯化铜溶液，下列说法正确的是()A在阳极上析出金属铜B在阴极上析出金属铜C在阴极上产生有刺激性气味的气体D阳极上发生还原反应B根据电解原理，阳极发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，阳极上放出有刺激性气味的氯
2、气；阴极发生还原反应：Cu22e=Cu。3(2021北京丰台区高二期中)下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，不正确的是()A阴极石墨棒上有红色的铜附着B阳极电极反应式为2Cl2e=Cl2C电解过程中，Cl和OH向阳极移动D总反应式为CuCl2=Cu22ClD用石墨作电极电解CuCl2溶液，阴极发生还原反应生成铜，阳极发生氧化反应生成氯气，A正确；阳极电极反应式为2Cl2e=Cl2，B正确；电解过程中，Cl和OH向阳极移动，C正确；总反应式为CuCl2CuCl2，D错误。4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
3、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。5现用铂电极电解1 L浓度均为0.1 molL1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图，下列说法正确的是()A电解开始时阴极有H2放出B电解开始时阳极上发生反应：Cu22e=CuC当电路中通过的电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生变化D整个电解过程中，SO不参与电极反应D依据放电顺序阴极先放电的是Cu2，故阴极开始析出的
4、是Cu，A错误，阳极先放电的是Cl，故阳极开始产生的是Cl2，B错误；由阴极反应：Cu22e=Cu，n(Cu2)0.1 mol，当电路中通过电子的量达到0.2 mol时，Cu2放电完毕，阴极放电离子变为H，C错误；阴离子Cl先放电，后是OH放电，在水溶液中SO不参与电极反应，D正确。6如图所示，装置连接好后，电流表指针发生了偏转，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
5、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有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是()甲乙丙丁A甲中负极反应式为2H2e=H2B乙中阳极反应式为Age=AgC丙中H向碳棒方向移动D丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体C由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn2e=Zn2，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H向正极移动，C正确；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B错；丁中放电
6、顺序：ICl，开始产生I2，D错。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，总的电池反应式为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
7、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中铁是活泼金属，作阳极失电子，b极得不到气体，错误；又由b电极有无色无味气体放出，D错误。拓展培优练10有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液，均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一段时间，测得电极增重总和2.8 g，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为()A41B11C43D34C设生成Cu为a mol，根据电子转移守恒，则生成Ag为2a mol，故：a mo
8、l64 g/mol2a mol108 g/mol2.8 g，解得a0.01，反应CuCl2CuCl2中，n(Cl2)n(Cu)0.01 mol，根据电子转移守恒，反应2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2中，n(H2)n(Cl2)n(Cu)0.01 mol，反应4AgNO32H2O4HNO34AgO2中，n(O2)n(Ag)0.02 mol0.005 mol，故产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为(0.01 mol0.01 mol)(0.01 mol0.005 mol)43。11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
9、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=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
10、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。12以纯碱溶液为原料，通过电解的方法可制备小苏打，原理装置图如图所示，装置工作时，下列有关说法正确的是()A乙池电极接电池正极，气体X为H2BNa由乙池穿过交换膜进入甲池CNaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度大D甲池电极反应式：4CO4e2H2O=4HCOO2D乙池电极为电解池阴极，和电源负极连接，溶液中氢离子放电生成氢气，A错误；电解池中阳离子移向阴极，钠离子移向乙池，B错误；阴极附近氢离子放电破坏了
11、水的电离平衡，电极附近氢氧根离子浓度增大，NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度大，C错误；放出氧气的电极为阳极，电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气，氢离子浓度增大，碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子，出口为碳酸氢钠，则电极反应式为4CO2H2O4e=HCOO2，D正确。13(2021河南六校高二联考)Na2FeO4可用于制备新型非氯高效消毒剂高铁酸钾(K2FeO4)。实验室制备Na2FeO4的原理如图所示。下列说法正确的是()Aa为电源正极BY电极的电极反应式为Fe8OH6e=FeO4H2OC每生成0.05 mol FeO，有0.4 mol OH从X电极流向Y电极DX电极上每生成标准状况下6.
12、72 L H2，电解质溶液中OH的浓度降低0.02 molL1B由Fe和NaOH溶液制备出Na2FeO4，可见，Fe的化合价由0价变为6价，所以电解池中Fe为阳极，阳极的电极反应式为Fe8OH6e=FeO4H2O，C为阴极，阴极的电极反应式为2H2O2e=2OHH2，则与Fe相连的电极b为电源的正极，与C相连的电极a为电源的负极，A错误； Y电极的电极反应式为Fe8OH6e=FeO4H2O,B正确；根据关系式6eFeO6OH，每生成0.05 mol FeO，就有0.3 mol OH生成，生成的阴离子会移向阳极，所以有0.3 mol OH从X电极流向Y电极，C错误；电池的总反应式为Fe2H2O2
13、OHFeO3H2，X电极上每生成标准状况下6.72 L H2(0.3 mol)，则电解质溶液中OH减少0.2 mol，但不知道溶液的体积，所以无法求出电解质溶液中OH的浓度，D错误。14将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()甲乙ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色AA选项中，K闭合后，Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极上发生还原反应；B选项中，电子流向是由负极到正极，但ab这一环节是溶液中的离子导电，电子并没沿此路径流动；C选项中，SO浓度基本保持不变，只是盐桥中的Cl和K分别向甲、乙两烧杯中移动
14、；D选项中，滤纸a点是阴极，H放电，溶液中OH浓度增大，显碱性，滤纸a点变红色。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“”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2H2e=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2NaCl2H2O2N
15、aOHCl2H2；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(情境素养题)如图是一个用铂丝作电极电解稀MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红色指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸性红色，碱性黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)。A极附近溶液由红变黄B极附近溶液由红变黄A极附近溶液不变色B极附近溶液不变色(2)写出A极发生的电极反应式： _。(3)写出B极发生的电极反应式： _。(4)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。解析电解MgSO4溶液，阴极(A极)上水电离出的H放电生成H2，同时c(OH)增大，生成Mg(OH)2，溶液变黄色；阳极(B极)上水电离出的OH放电生成O2，同时c(H)增大，生成H2SO4，溶液仍保持红色；将电解液倒入烧杯内，则Mg(OH)2与H2SO4混合而导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。答案(1)(2)2H2O2e=H2、Mg22OH=Mg(OH)2(3)2H2O4e=4HO2(4)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)