1、第1课时 电解原理A组基础达标1把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3的混合物放入足量水中，经充分搅拌后，将所得溶液用石墨作为电极进行电解，阳极生成的物质是()AH2BAgCCl2DO2【答案】D【解析】等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3三种物质混合放入水中，经搅拌后，生成AgCl沉淀，溶液中的离子有Na、SO、NO，通电时阳极是水电离产生的OH放电，则阳极生成的物质是氧气。2用惰性电极电解下列溶液，其中随着电解的进行，溶液pH逐渐减小的是()氯化钠溶液硫酸铜溶液氢氧化钠溶液稀硫酸稀盐酸硫酸钠溶液ABCD【答案】C3用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(
2、方括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()AAgNO3AgNO3BNaOHH2OCKClKClDCuSO4Cu(OH)2【答案】B4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【答案】B【解析】由题意可知，M极溶解，发生氧化反应，为阳极，N极质量增加，故有金属单质在N极上析出，发生还原反应，为阴极，电解质溶液应为金属盐溶液，M应为金属电极。5下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNa
3、OH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2【答案】C【解析】电解盐酸的化学方程式为2HClCl2H2，电解CuCl2的化学方程式为CuCl2CuCl2，A错误；电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，B错误；电解NaBr溶液的化学方程式为2NaBr2H2O2NaOHH2Br2，D错误。6如图所示，两电极上发生的电极反应为a极：Cu22e=Cu；b极：Fe2e=Fe2。下列说法不正确的是()A装置中电解质溶液一定含有Cu2B该装置一定是化学能转化为电能Ca、b可能是同种电极材料Da极上一定发生还原反
4、应【答案】B7用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有()该溶液的pH可能增大该溶液的pH可能减小该溶液的pH可能不变该溶液的浓度可能增大该溶液的浓度可能不变该溶液的浓度可能减小A只有B只有C只有D【答案】C【解析】电解某饱和溶液时，只电解水其浓度不变，如电解饱和Na2SO4溶液。8下图为以惰性电极进行电解的装置：(1)写出A、B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：A：_，B：_，总反应方程式：_；C：_， D：_，总反应方程式：_。(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为_。【答案】(1)C
5、u22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl24Ag4e=4Ag2H2O4e=O24H4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2(2)2241【解析】由电子守恒可知，在四个电极依次析出物质的物质的量之比为n(Cu)n(Cl2)n(Ag)n(O2)2241。B组能力提升9(2020福建厦门外国语学校高二检测)如下图所示，甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O。下列说法正确的是()A甲池中负极上发生的反应为N2H44e=N24HB乙池中石墨电极上发生的反应为2H2O4e=O24HC甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D甲池中每消耗0.1 mol N2H4，乙池电极上则会析出6.4 g固体【答
6、案】B【解析】分析题图知，甲是燃料电池，乙是电解池，甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液，则负极不可能生成H，应该是N2H44e4OH=N24H2O，A错误。乙池中石墨电极是阳极，发生氧化反应，B正确。根据甲池总反应式知反应中生成了水，则氢氧化钾溶液的浓度变小，pH减小；乙池中阴极析出铜，阳极OH放电，乙池的溶液pH减小，C错误。根据各个电极通过的电量相等知N2H42Cu，则甲池中消耗0.1 mol N2H4时乙池电极上会析出12.8 g铜，D错误。10将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中溶液pH随时间t变化的曲线正确的是(不考虑Cl2的溶解)()
7、A B C D【答案】D【解析】电解分为三个阶段。第一阶段(电解CuCl2溶液)：阳极反应式为2Cl2e=Cl2，阴极反应式为Cu22e=Cu，因Cu2浓度减小，水解产生的H浓度减小，溶液pH增大；第二阶段(电解CuSO4溶液)：阳极反应式为2H2O4e=4HO2，阴极反应式为2Cu24e=2Cu，溶液中H浓度增大，溶液pH减小；第三阶段(相当于电解水)：因为水被消耗，使混合溶液酸性增强，溶液pH减小。11(2020山东昌邑文山中学高二检测)下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()AX是负极，Y是正极BPt是阴极，Cu是阳极CCuSO4溶液
8、的pH逐渐减小DCuSO4溶液的pH不变【答案】C【解析】b电极附近溶液呈红色，说明b电极处氢离子放电。电解氯化钠溶液时，阳极发生氧化反应产生氯气，阴极发生还原反应产生氢气，同时生成氢氧化钠，因此b电极是阴极，与电源的负极相连，则Y为负极，X为正极；铂电极与电源的正极相连，作阳极，铜电极作阴极；电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，CuSO4溶液的pH减小。12将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：溶液中几乎没有Br；电解质溶液为无色；最终溶液显碱性；K、Na和SO的浓度几乎没有变化。其中正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸
9、出)()ABCD【答案】A【解析】溶液中存在的阴离子有：Cl、Br、SO、OH，阳离子有：K、Cu2、Na、H。因用Pt电极电解足够长的时间，阴离子首先放电的是Br，其次是Cl，最后是OH， SO在溶液中不放电；阳离子首先放电的是Cu2，其次是H。所以先电解CuBr2，阳极逸出Br2，阴极析出Cu，当CuBr2电解完毕时，相当于继续电解HCl(H来自于水)，当Cl被消耗尽时，则继续电解水。由于Cu2转化为单质铜，电解液变为无色；Cl在阳极放电时，水电离出的H在阴极放电，使溶液中的c(OH)增大；由于最终水被消耗，c(K)、c(Na)和c(SO)会增大。13重铬酸钾又名红矾钾，是化学实验室中的一
10、种重要分析试剂。工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料，采用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)。制备装置如图所示(阳离子交换膜只允许阳离子透过)：制备原理：2CrO(黄色)2H Cr2O (橙色)H2O。(1)通电后阳极室产生的现象为_；其电极反应式是_。(2)该制备过程总反应的离子方程式可表示为4CrO4H2O=2Cr2O4OH2H2O2，若实验开始时在右室中加入38.8 g K2CrO4，t min后测得右室中K与Cr的物质的量之比为32，则溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物质的量之比为_；此时电路中转移电子的物质的量为_。【答案】(1)阳极产生无色气体，溶液由黄色逐渐变为橙色4OH
11、4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)(2)210.1 mol【解析】(1)阳极发生氧化反应，溶液中氢氧根离子失去电子生成氧气和水。(2)直接设K2CrO4和K2Cr2O7物质的量分别为x、y，则钾原子的物质的量为2x2y，铬原子物质的量为x2y，依据两原子个数比为32，可求出两物质的物质的量之比为21；根据铬酸钾的质量可求出铬原子总物质的量为0.2 mol，又t min后两物质的物质的量之比为21，则此时铬酸钾的物质的量为0.1 mol，重铬酸钾的物质的量为0.05 mol，根据制备离子方程式可知，生成0.05 mol的重铬酸钾，反应中转移电子的物质的量为0.052 mol。14A、
12、B、C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Na、K、Cu2阴离子SO、OH图1图2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。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间(t)的关系如图2。据此回答下列问题：(1)M为电源的_(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为_。(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积_。(3)写出乙烧杯的电解总反应：_。(4)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？_。(5)要使丙恢复到原来的状
13、态，操作是_。【答案】(1)负4OH4e=2H2OO2(2)5.6 L(3)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(4)能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应实质变为电解水的反应(5)向丙烧杯中加4.5 g水【解析】(1)根据乙中c极质量增加说明乙为硫酸铜溶液，c电极为阴极，M为电源负极，再依据pH的变化情况，可知丙为硫酸钾或者硫酸钠，甲为氢氧化钠或者氢氧化钾，电解池甲、丙都相当于电解水。b为阳极，电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(2)丙中e电极为阴极，生成的气体为氢气，根据c电极质量增加了16 g，结合电子守恒可以确定，电极e上生成氢气物质的量为0.25 mol，标准状况下体积为5.6 L。(3)乙中为电解硫酸铜溶液，电解总反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，若继续电解则为电解硫酸溶液，电解反应可继续进行，其实质为电解水。(5)要使丙恢复到原来的状态，需要添加水，其物质的量(等于生成氢气的物质的量)为0.25 mol，质量为4.5 g。