1、第一章第二节 电能转化为化学能电解（2）1、用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3:1的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液,不可能发生的反应是( )A.2Cu2+2H2O2Cu+4H+O2B.Cu2+2ClCu+Cl2C.2Cl+2H2O2OH+H2+Cl2D.2H2O22H2+O22、下列关于电解池的叙述中正确的是( )A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的B.金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极C.在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动D.相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等3、用惰性电极电
2、解M(NO3)x的水溶液,当阴极质量增加a g时,在阳极上同时产生b L氧气(标准状况),则M的相对原子质量是( )A. B. C. D. 4、如图所示,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色。下列说法正确的是( )A.X极是电源负极,Y极是电源正极B.a极上的电极反应是2Cl-2e-=Cl2C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D.b极上产生2.24L(标准状况下)气体时,Pt极上有6.4g Cu析出5、以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,下列关于这两个电解池的说法正确的是( )A.阳极反应式相同B.电解结束后所得液体的pH相同C.阴极反应式相同D.通过相同电量时生成的气体
3、总体积相等(同温同压下)6、纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示,发生的反应为:2Cu+H2OCu2O+H2.下列说法正确的是( )A.钛电极发生氧化反应B.阳极附近溶液的pH逐渐增大C.离子交换膜应采用阳离子离子交换膜D.阳极反应式是2Cu+2OH-2e-=Cu2O+H2O7、下列描述不符合生产实际的是( )A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解精炼铜时,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱时,用铁作阴极D.在镀件上电镀锌时,用锌作阳极8、如图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正
4、确的是( )A.该过程是电能转化为化学能的过程B.铜电极的电极反应式为CO2+8H+8e-=CH4+2H2OC.一段时间后,池中n(KHCO3)不变D.一段时间后,池中溶液的pH一定减小9、如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是( )A.从E口逸出的气体是H2B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C.标准状况下每生成22.4L Cl2,便产生2mol NaOHD.电解一段时间后加适量盐酸可以使电解液恢复到电解前的浓度10、用含有少量银和锌的粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解液,电解一段时间后,阳极的质量减少了x g(不考虑进入
5、阳极泥的质量),则( )A.电解液的质量增加x gB.阴极质量增加x gC.阴极质量增加a g,axD.阴极质量增加b g,bOH-,阳离子的放电顺序为Cu2+H+Na+,故该电解过程分为三个阶段.第一阶段,电解CuCl2溶液:Cu2+2Cl-Cu+Cl2;第二阶段,电解CuSO4溶液:2Cu2+2H2O2Cu+4H+O2;第三阶段,电解H2SO4和Na2SO4溶液:2H2O2H2+O2。 2答案及解析：答案：D解析：电解池中的闭合回路既有电子的定向移动,也有电解质溶液中阴、阳离子的定向移动,A项不正确;金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阴极,从电解池的阳极流向电源的正极,B项不正确;在
6、电解池的电解质溶液中,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,C项不正确;根据得失电子守恒可知,D项正确。 3答案及解析：答案：C解析：生成b L O2(标准状况)转移的电子为mol,根据电子守恒知,析出的M的物质的量为mol=mol,阴极增加的质量即为析出的M的质量,则M的摩尔质量为a= (gmol-1),即M的相对原子质量为. 4答案及解析：答案：B解析： b极附近溶液显红色,所以b极上的电极反应为2H+2e-=H2,a极上的电极反应为2Cl-2e-=Cl2,则Y为电源负极,X为电源正极,Pt为阳极,Cu为阴极,a为阳极,b为阴极,A项错误,B项正确;2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2
7、SO4,电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐变小,C项错误;Pt极上发生氧化反应,不会有Cu析出,D项错误。 5答案及解析：答案：C解析：以石墨为电极电解水时,阳极反应为2H2O-4e-4H+O2,以石墨为电极电解饱和食盐水时,阳极反应为2Cl-2e-Cl2两个电解池的阳极电极反应式不同,A项错误;电解水时液体的pH不变,电解饱和氯化钠溶液时生成氢氧化钠,溶液pH变大,所以电解结束后两个电解池中所得液体的pH不同,B项错误;以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水时,阴极都发生反应2H+2e-H2,所以阴极电极反应式相同,C项正确;设两电解池在电解过程中转移电子的物质的量均为4mol,则依据电解方程式
8、2H2O2H2+O2可得,电解水时生成3mol气体,依据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2可得,电解食盐水时生成4mol气体,D项错误。 6答案及解析：答案：D解析： 钛电极与电源负极相连,作阴极,发生氢离子得电子的还原反应,A项错误;根据总反应可得阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,消耗OH-,则阳极附近溶液的pH减小,B项错误,D项正确;阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,则应采用阴离子交换膜,C项错误. 7答案及解析：答案：A解析：电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制取Al时,若用Al时,若用Fe作
9、阳极,会发生反应Fe-2e-Fe2+,Fe2+移动到阴极上发生反应Fe2+2e-Fe,使得到的Al不纯。 8答案及解析：答案：C解析： 分析工作原理图可知,此装置为电解池,铜电极上通入的CO2被还原为CH4,所以铜电极为阴极,发生还原反应:CO2+8H+8e-=CH4+2H2O;铂电极为阳极,溶液中的OH-放电,被氧化,导致池中溶液的pH减小,同时盐桥中的K+向池中移动,池中溶有CO2,故n(KHCO3)增大,C项错误. 9答案及解析：答案：D解析：由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极,右边电极为阴极。阴极发生还原反应,氢气从E口逸出,B口应补充水,D口得到氢氧化钠浓溶液,A、B项正确。电
10、解饱和食盐通由水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,当有1mol氯气生成时,有2mol氢氧化钠生成,C项正确。电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质的量之比为1:1,因此补充适量的氯化氢气体可以使电解液恢复到电解前的浓度,D项错误。 10答案及解析：答案：D解析：由题意可知,阳极上先发生反应Zn-2e-Zn2+,阴极电极反应式为Cu2+2e-Cu,当阳极上Zn失电子生成Zn2+时,阴极上Cu2+得电子生成Cu,则阴极上增加的质量小于阳极上减少的质量。 11答案及解析：答案：C解析：铜牌上镀银,银片为阳极,Ag+向阴极移动,阴极反应为Ag+e-Ag。由于实验中镀层不可能非
11、常均匀致密,所以将电源反接,阳极上Cu、Ag均会溶解,铜牌不可能恢复如初. 12答案及解析：答案：D解析：阳极反应式为2Cl-2e-Cl2,Cl2与碱反应,故阳极附近溶液的pH降低,B、C项错误;若用铁作阳极材料,则Fe优先于Cl-放电,A项错误。 13答案及解析：答案：A解析：电解过程中,阳极上I-放电生成,阴极上H2O电离出的H+放电生成H2,因此阳极应为惰性电极,A项正确,B项错误。电解后得到KIO3产品的步骤:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,C项错误。1mol I-生成1mol 转移电子6mol,则每转移0.6mol电子,理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体,D项错误。 14答案及解析：
12、答案：1.正; 2.2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH3.Zn-2e-Zn2+; Zn2+2e-Zn; ZnSO4溶液; ZnCl2溶液解析：1.根据c附近显红色可知,该极发生反应2H2O+2e-H2+2OH-,即该极为阴极,与电源的负极相连,所以a是电源的正极。2.滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH。3.电极e为阳极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,阴极铁上镀锌,则阴极反应式为Zn2+2e-Zn,电解液应为含镀层金属离子的溶液,所以可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液等。 15答案及解析：答案：1.氧化;2Cl-2e-=Cl2;还原;2H2O+
13、2e-=H2+2OH-;CaCl2+2H2OCa(OH)2+H2+Cl22.E极附近溶液呈红色;E极有无色气体生成,F极有黄绿色气体生成;通入少量CO2时,溶液中出现白色沉淀,继续通入CO2,白色沉淀逐渐消失3.CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2解析：在E极上发生反应:2H2O+2e-=H2+2OH-;在F极上发生反应:2Cl-2e-=Cl2。电解一段时间后,通入CO2会有CaCO3沉淀生成,继续通入CO2,CaCO3沉淀溶解. 16答案及解析：答案：1.负; 2.增大; 减小; 不变; 3.0.025molL-1解析：1.三个装置是串联
14、的电解池。质量增加的铜电极是阴极,电解AgNO3溶液时,Ag+在阴极发生还原反应生成Ag,则银电极是阳极,故Y极是电源的正极,X极是电源的负极。2.电解KCl溶液生成KOH,溶液的pH增大;电解CuSO4溶液生成H2SO4,溶液的pH减小;电解AgNO3溶液,银为阳极,不断溶解,Ag+的浓度基本不变,溶液的pH不变。3.通电5min后,C中析出0.02mol Ag,电路中通过0.02mol电子。B装置中共收集0. 01mol气体,若该气体全为氧气,则电路中需通过0.04 mol电子,与事实不符.因此,B装置中的电解过程分为两个阶段,先电解CuSO4溶液生成O2,然后实质是电解水,生成O2和H2
15、,即B装置中收集到的气体是O2和H2的混合物.设电解CuSO4溶液时生成O2的物质的量为x,电解H2O时生成O2的物质的量为y,生成H2的物质的量为2y,则4x+4y=0.02mol(电子守恒),x+3y=0.01mol,解得x=y=0.0025mol,所以n(CuSO4)=20.0025mol=0.005mol,c(CuSO4)=0.005mol0.2L=0.025molL-1。 17答案及解析：答案：1.得到纯度较高的NaOH溶液; 避免Cl2与H2混合发生反应而爆炸; a; d2.Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+3.2H2O+2e-H2+2OH-解析：1.采用阳离子交换膜的目的是
16、防止阴极产生的OH-移向阳极与氯气反应,从而得到纯度较高的NaOH和Cl2溶液, 也避免了H2与O2混合发生反应而爆炸;在阳极上Cl-失去电子生成Cl2 ,Cl-的量会减少,所以应该从a处补充精制饱和食盐水,在阴极上水得到电子生成OH-和H2,而阳极区的Na+从阳极移向阴极与OH-结合生成NaOH,所以可从d处收集到NaOH溶液。2.用惰性电极电解MnSO4溶液制取MnO2时,在阳极上Mn2+失电子后生成MnO2,根据电荷守恒和原子守恒可得阳极的电极反应式为Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+3.在阴极,电解质溶液是NaOH溶液,电解时阴极产生了H2,因此阴极发生的电极反应为2H2O+2e-H2+2OH-;电解后,在阳极区的溶液中加入稀硫酸,H+与发生反应生成S和H2S