高考化學一輪復習 第6章 化學反應與能量轉化 第20講 電能轉化為化學能-電解課件 魯科

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1、第第20講講電能轉化為化學能電能轉化為化學能 電解電解1.了解原電池的工作原理。2.能寫出電極反應和電池反應方程式?？键c一考點二考點三探究高考明確考向練出高分考綱要求考點一電解的原理1.電解定義在 作用下，電解質在兩個電極上分別發(fā)生和 的過程。2.能量轉化形式電能轉化為 。3.電解池(1)構成條件有與 相連的兩個電極。(或 )。形成 。電流氧化反應還原反應化學能電源電解質溶液閉合回路知識梳理1 1答案熔融鹽(2)電極名稱及電極反應式(如圖)陽極陰極氧化還原答案(3)電子和離子的移動方向特別提醒特別提醒電解時，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流，即電子本身不會通過電解質溶

2、液。4.分析電解過程的思維程序(1)首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。(2)再分析電解質水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組(不要忘記水溶液中的H和OH)。(3)然后排出陰、陽兩極的放電順序陰極：陽離子放電順序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。陽極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根離子。注意注意陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電。最常用、最重要的放電順序：陽極：ClOH；陰極：AgCu2H。電解水溶液時，KAl3不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬

3、。(4)分析電極反應，判斷電極產物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5)最后寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。1.用分析電解過程的思維程序分析電解下列物質的過程，并總結電解規(guī)律(用惰性電極電解)。(1)電解水型深度思考電解質(水溶液)電極方程式電解物質總化學方程式電解質濃度溶液pH溶液復原含氧酸(如H2SO4)陽極：陰極：H2O增大減小加H2O4OH4e=O22H2O4H4e=2H2答案強堿(如NaOH)陽極：陰極：H2O增大增大加活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)不變加H2OH2O4OH4e=O22H2O4H4e=2H2答案電解水型電解一段時間后，其電解質的

4、濃度一定增大嗎？舉例說明。答案答案不一定，如用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時間后會析出Na2SO410 H2O晶體，剩余溶液仍為該溫度下的飽和溶液，此時濃度保持不變。答案用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時間后，析出w g Na2SO410 H2O晶體，陰極上放出a g氣體，則飽和Na2SO4溶液的質量分數為_。被電解的水的質量為9a g被電解的水與w g晶體組成該溫度下的飽和溶液解析答案(2)電解電解質型電解質(水溶液)電極方程式電解物質總化學方程式電解質濃度 溶液pH溶液復原無氧酸(如HCl)，除HF外陽極：陰極：酸2HCl H2Cl2減小增大通入HCl氣體不活潑金屬的無氧

5、酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外陽極：陰極：鹽CuCl2 CuCl2 加固體2Cl2e=Cl22H2e=H22Cl2e=Cl2Cu22e=CuCuCl2答案(3)放H2生堿型電解質(水溶液)電極方程式電解物質總化學方程式電解質濃度溶液p H溶液復原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極：陰極：水和鹽2Cl2H2O Cl2H22OH生成新電解質增大通入HCl氣體2Cl2e=Cl22H2e=H2答案要使電解后的NaCl溶液復原，滴加鹽酸可以嗎？答案答案不可以，電解NaCl溶液時析出的是等物質的量的Cl2和H2，所以應通入氯化氫氣體，加入鹽酸會引入過多的水。答案(4)放O2生酸型電解質(水溶液)電極方

6、程式電解物質總化學方程式電解質濃度溶液pH溶液復原不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極：陰極：水和鹽生成新電解質減小加 或CuCO34OH4e=2H2OO22Cu24e=2CuCuO答案電解過程中放H2生堿型和放O2生酸型的實質是什么？在放H2生堿型的電解中，若滴入酚酞試液，哪一極附近溶液變紅？答案答案放H2生堿型實質是水電離出的H在陰極上放電，破壞了陰極附近水的電離平衡，使OH濃度增大，若滴入酚酞試液，陰極附近溶液變紅；放O2生酸型的實質是水電離出的OH在陽極上放電，破壞了陽極附近水的電離平衡，使H濃度增大。答案要使電解后的CuSO4溶液復原，加入Cu(OH)2固體可以嗎？答案答案應具體

7、情況具體分析，若通電一段時間，CuSO4未電解完(即Cu2未全部放電)，使溶液復原應加入CuO，而加入Cu(OH)2會使溶液的濃度減??；若Cu2全部放電，又繼續(xù)通電一段時間(此時電解水)，要使溶液復原應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此時濃度偏大。答案若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，需加入98 g Cu(OH)2固體，才能使電解質溶液復原，則這段時間，整個電路中轉移的電子數為多少？解析解析方法一：98 g Cu(OH)2的物質的量為1 mol，相當于電解了1 mol的CuSO4后，又電解了1 mol的水，所以轉移的電子數為2NA2NA4NA。方法二：可以認

8、為整個電路中轉移的電子數與Cu(OH)2的O2失電子數相等，共4NA。答案答案4NA解析答案(5)通過以上分析，電解質溶液復原應遵循什么原則？答案答案電解質溶液的復原應遵循“從溶液中析出什么補什么”的原則，即從溶液中析出哪種元素的原子，則應按比例補入哪些原子。答案2.根據金屬活動順序表，Cu和稀H2SO4不反應，怎樣根據電化學的原理實現Cu和稀H2SO4反應產生H2?答案答案Cu作陽極，C作陰極，稀H2SO4作電解質溶液，通入直流電就可以實現該反應。電解反應式為陽極：Cu2e=Cu2，陰極：2H2e=H2?？偡磻剑篊u2H Cu2H2。答案題組一突破電極反應式、電解方程式的書寫題組一突破電極

9、反應式、電解方程式的書寫1.按要求書寫電極反應式和總方程式：(1)用惰性電極電解AgNO3溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。4OH4e=O22H2O(或2H2O4e=O24H)4Ag4e=4Ag 4Ag2H2O 4AgO24H解題探究2 2123答案(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應化學方程式_。2Cl2e=Cl22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Mg22Cl2H2O Mg(OH)2Cl2H2Fe2e=Fe22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)F

10、e2H2O Fe(OH)2H2答案123(4)用鐵作電極電解NaOH溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(5)用Al作電極電解NaOH溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。Fe2e2OH=Fe(OH)22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)Fe2H2O Fe(OH)2H26H2O6e=3H26OH(或6H6e=3H2)答案123(6)用Al作陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(7)用Al作陽極，石墨作陰極，電解NaHCO3溶液陽極反應式_；陰極反應式_。2Al6e3H2O=Al2O36H 6H6e=3

11、H2 2Al3H2O Al2O33H26H6e=3H2(或6H2O6e=3H26OH)答案123(8)用惰性電極電解熔融MgCl2陽極反應式_；陰極反應式_ ；總反應離子方程式_。2Cl2e=Cl2Mg22e=Mg Mg22Cl MgCl2答案123題組二電解原理和電解規(guī)律的考查題組二電解原理和電解規(guī)律的考查2.右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現象描述正確的是()A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣體C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色1

12、23解析答案答案答案D1233.以石墨為電極分別電解水和飽和食鹽水，關于兩個電解池反應的說法正確的是()A.陽極反應式相同B.電解結束后所得液體的pH相同C.陰極反應式相同D.通過相同電量時生成的氣體總體積相等(同溫同壓)123解析答案解析解析A項，以石墨為電極電解水，陽極：4OH4e=2H2OO2，以石墨為電極電解飽和食鹽水，陽極：2Cl2e=Cl2，二者陽極電極反應式不同，故A錯誤；B項，電解水溶液的pH不變，電解飽和氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，pH變大，所以電解結束后所得液體的pH不相同，故B錯誤；C項，以石墨為電極分別電解水和飽和食鹽水陰極上都是2H2e=H2，所以陰極電極反應

13、式相同，故C正確；答案答案C1231.做到“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2)。(2)二看介質，介質是否參與電極反應。(3)三看電解質狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。2.規(guī)避“三個”失分點(1)書寫電解池中電極反應式時，一般以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉移數目相同，且應注明條件“電解”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H、OH之后的離子一般不參與放電。反思歸納返回考點二電解原理的應用1.電解飽和食鹽水(1)電極反應陽極反應式：(反應)陰極反應

14、式：(反應)(2)總反應方程式氧化還原(3)應用：氯堿工業(yè)制 、和 。燒堿氯氣氫氣2Cl2e=Cl22H2e=H2知識梳理1 1答案2.電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據此回答下列問題：(1)鍍件作 極，鍍層金屬銀作 極。(2)電解質溶液是。(3)電極反應：陽極：；陰極：。(4)特點：極溶解，極沉積，電鍍液的濃度。AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液陽陰不變陰陽Age=AgAge=Ag答案3.電解精煉銅(1)電極材料：陽極為 ；陰極為 。(2)電解質溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應：陽極：、；陰極：。粗銅純銅Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2Cu2e=Cu2Cu22

15、e=Cu答案4.電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉電極反應：陽極：；陰極：。2Na2e=2Na2Cl2e=Cl2答案(2)冶煉鋁電極反應：陽極：；陰極：。4Al312e=4Al6O212e=3O2答案1.試根據氯堿工業(yè)的生產過程回答下列問題。深度思考(1)電解氯化鈉溶液時，如何用簡便的方法檢驗產物？答案答案陽極產物Cl2可以用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，陰極產物H2可以通過點燃檢驗，NaOH可以用酚酞溶液檢驗。答案(2)在氯堿工業(yè)中，用的是陽離子交換膜，其作用是什么？若沒有膜會如何？答案答案陽離子交換膜只允許陽離子(Na)通過，而阻止陰離子(Cl、OH)

16、和分子(Cl2)通過，這樣既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成 的NaClO影響燒堿質量。2.電解精煉銅時，陽極泥是怎樣形成的？答案答案粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金等多種金屬雜質，當含雜質的銅在陽極不斷溶解時，金屬活動性位于銅之前的金屬雜質，如Zn、Fe、Ni等也會同時失去電子，但是它們的陽離子比銅離子難以還原，所以它們并不能在陰極析出，而只能以離子的形式留在電解液里。金屬活動性位于銅之后的銀、金等雜質，因為失去電子的能力比銅弱，難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解，所以當陽極的銅等失去電子變成陽離子溶解之后，銀、金以金屬單質的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。

17、答案題組一電解原理的題組一電解原理的“常規(guī)常規(guī)”應用應用1.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產上的應用。下列說法正確的是()A.氯堿工業(yè)中，X電極上反應式是4OH4e=2H2OO2B.電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2濃度不變C.在鐵片上鍍銅時，Y是純銅D.制取金屬鎂時，Z是熔融的氯化鎂解題探究2 2123456解析答案解析解析氯堿工業(yè)中陽極是Cl放電生成Cl2；電解精煉銅時陽極粗銅溶解，陰極Cu2放電析出Cu，由于粗銅中含有鋅、鐵、鎳等雜質，溶液中Cu2濃度變小；鐵片上鍍銅時，陰極應該是鐵片，陽極是純銅。答案答案D1234562.使用氯化鈉作原料可以得到多種產品。(1)實驗室用惰性電極電解1

18、00 mL 0.1 molL1 NaCl溶液，若陰、陽兩極均得到112 mL氣體(標準狀況)，則所得溶液的物質的量濃度是_(忽略反應前后溶液體積的變化)。解析解析n(H2)n(Cl2)0.005 mol，參加反應的n(NaCl)0.01 mol，說明NaCl恰好電解完畢，溶液變?yōu)镹aOH溶液，n(NaOH)n(NaCl)0.01 mol，c(NaOH)0.1 molL1。1234560.1 molL1解析答案(2)某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖的裝置。對電源電極名稱和消毒液的主要成分判

19、斷正確的是_(填字母)。A.a為正極，b為負極；NaClO和NaClB.a為負極，b為正極；NaClO和NaClC.a為陽極，b為陰極；HClO和NaClD.a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl123456解析答案解析解析電解飽和氯化鈉溶液的總反應：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2，題目要求使Cl2被完全吸收，則氯氣必須在下部的電極上產生，下部的電極是陽極，推出b為電源的正極，另一極為負極a。生成的Cl2與陰極區(qū)產生的NaOH反應：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，則消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。答案答案B123456(3)實驗室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白

20、色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學利用上圖裝置，只更換一個電極，通過電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，且較長時間不變色。該同學換上的電解材料是_ (用元素符號表示)，總的反應式是_。解析解析題目要求通過電解法制取Fe(OH)2，電解質溶液是NaCl溶液，必須通過電極反應產生Fe2和OH。根據電極發(fā)生反應的特點，選擇鐵作陽極，鐵發(fā)生氧化反應產生Fe2；溶液中的陽離子Na、H向陰極移動，根據放電順序，陰極H放電產生氫氣，H來源于水的電離，反應式：2H2O2e=H22OH。在電場作用下，陽極產生的Fe2與陰極產生的OH在定向移動的過程中相遇，發(fā)生復分解反應生成Fe(OH)2沉淀。將陽極反應式、陰

21、極反應式疊加得到總的反應式：Fe2H2O Fe(OH)2H2。Fe123456解析答案題組二電解原理的題組二電解原理的“不尋常不尋常”應用應用(一)電解原理在“環(huán)境治理”中的不尋常應用3.工業(yè)上用電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質Ni的原理如圖所示。下列說法不正確的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A.碳棒上發(fā)生的電極反應：4OH4e=O22H2OB.電解過程中，B室中NaCl溶液的物質的量濃度將不斷減小C.為了提高Ni的產率，電解過程中需要控制廢水pHD.若將圖中陽離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應總方程式發(fā)生改變123456解析答案解析解

22、析電極反應式為陽極：4OH4e=2H2OO2陰極：Ni22e=Ni2H2e=H2，A項正確；B項，由于C室中Ni2、H不斷減少，Cl通過陰離子膜從C室移向B室，A室中OH不斷減少，Na通過陽離子膜從A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物質的量濃度不斷增大，錯誤；123456C項，由于H的氧化性大于Ni2(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產率，電解過程需要控制廢水的pH，正確；D項，若去掉陽離子膜，在陽極Cl首先放電生成Cl2，反應總方程式發(fā)生改變，正確。答案答案B1234564.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其

23、原理如下圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的_(填“正”或“負”)極，C口流出的物質是_。123456(3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因：_。解析答案所以從C口流出的是H2SO4；在陰極區(qū)，由于H放電，破壞水的電離平衡，c(H)減小，c(OH)增大，生成NaOH，堿性增強，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。123456答案答案(1)負硫酸(3)H2OHOH，在陰極H放電生成H2，c(H)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強123456(二)電解原理在“物質制備”中的不尋常應用5.一定條件下，下圖裝置可實現有機物的電化學儲氫(忽略其他有機物)。生成目標

24、產物的電極反應式為_。C6H66H6e=C6H12123456答案6.電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下：電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰陽兩極均為惰性電極。(1)A極為_，電極反應式為_。(2)B極為_，電極反應式為_。123456解析答案返回(2)陰極6H6e=3H2或6H2O6e=3H26OH返回123456考點三應對電化學定量計算的 三種方法1.計算類型原電池和電解池的計算包括兩極產物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質量和阿伏加德羅常數的計算、產物的量與電量關系的計算等。2.三種方法(1)根據總反應式計算先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式列出比例

25、式計算。知識梳理1 1(2)根據電子守恒計算用于串聯電路中陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據是電路中轉移的電子數相等。用于混合溶液中電解的分階段計算。(3)根據關系式計算根據得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構建計算所需的關系式。如以通過4 mol e為橋梁可構建如下關系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數值)該關系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關系式便能快速解答常見的電化學計算問題。提示提示在電化學計算中，還常利用QIt和Qn(e)NA1.601019C來計算電路中通過的電量。題組一根據總反應式，建立等量關系進行計算題組一根

26、據總反應式，建立等量關系進行計算1.兩個惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(設電解過程中陰極沒有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計)，電極上析出銀的質量最大為()A.27 mg B.54 mg C.106 mg D.216 mg解題探究2 212345解析答案答案答案B123452.將兩個鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進行電解，通電一定時間后，某一電極增重0.064 g(設電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時溶液中氫離子濃度約為()A.4103 molL1 B.2103 molL1C.1103

27、molL1 D.1107 molL1A12345解析答案題組二根據電子守恒，突破電解分階段計算題組二根據電子守恒，突破電解分階段計算3.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c()0.6 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到2.24 L氣體(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是()A.原混合溶液中c(K)為0.2 molL1B.上述電解過程中共轉移0.2 mol電子C.電解得到的Cu的物質的量為0.05 molD.電解后溶液中c(H)為0.2 molL112345解析答案答案答案A123454.用石墨作電極電解1 000

28、 mL 0.1 molL1 AgNO3溶液，通電一段時間后關閉電源，測得溶液的質量減少了13.4 g。下列有關敘述正確的是(NA代表阿伏加德羅常數的值)()A.電解過程中流經外電路的電子數目為0.1NAB.在標準狀況下，兩極共產生3.92 L氣體C.電解后溶液的pH為2(假設溶液體積不變)D.加入13.8 g Ag2CO3可將溶液徹底復原12345解析答案解析解析A項，用石墨作電極電解1 000 mL 0.1molL1 AgNO3溶液的陰極反應首先是Age=Ag，假設所有的銀離子0.1 mol全部放電，轉移電子的物質的量為0.1 mol，則析出金屬銀的質量為0.1 mol108 gmol110

29、.8 g，此時陽極放電的電極反應為4OH4e=O22H2O，轉移0.1 mol電子時生成的氧氣的質量是0.025 mol32 gmol10.8 g，所以溶液質量減少總量為10.8 g0.8 g11.6 g13.4 g，接下來陰極放電的是氫離子，陽極仍是氫氧根放電，相當于此階段電解水，還要電解掉水的質量為13.4 g11.6 g1.8 g，電解這些水轉移電子的物質的量為0.2 mol，所以整個過程轉移電子的總量為0.3 mol，個數為0.3 NA，故A錯誤；12345B項，陽極放電的電極反應為4OH=O22H2O4e，當轉移0.3 mol電子時，產生氧氣的物質的量為0.075 mol，即1.68

30、 L，陰極上產生氫氣，2H2e=H2，當轉移0.2 mol電子時，產生氫氣的物質的量為0.1 mol，即2.24 L，所以在標準狀況下，兩極共產生3.92 L氣體，故B正確；D項，溶液相當于減少了氧化銀和水，只加入Ag2CO3不能將溶液徹底復原，故D錯誤。答案答案B12345題組三根據電子守恒，突破電解池的題組三根據電子守恒，突破電解池的“串聯串聯”計算計算5.甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料。下圖是甲醇燃料電池工作的示意圖，其中A、B、D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時間后，斷開K，此時A、B兩極上產生的氣體體積相同。12345(1)甲中負極的電極反應式為_。12345解析答案(2)乙

31、中A極析出的氣體在標準狀況下的體積為_。12345解析答案解析解析工作一段時間后，斷開K，此時A、B兩極上產生的氣體體積相同，分析電極反應，B為陰極，溶液中銅離子析出，氫離子得到電子生成氫氣，設生成氣體物質的量為x，溶液中銅離子物質的量為0.1 mol，電極反應為Cu22e=Cu，0.1 mol 0.2 mol2H2e=H2，2x x12345A電極為陽極，溶液中的氫氧根離子失電子生成氧氣，電極反應為4OH4e=2H2OO2，4x x得到0.22x4x，x0.1 mol乙中A極析出的氣體是氧氣，物質的量為0.1 mol，在標準狀況下的體積為2.24 L。答案答案2.24 L12345(3)丙裝

32、置溶液中金屬陽離子的物質的量與轉移電子的物質的量變化關系如右圖，則圖中線表示的是_的變化；反應結束后，要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要_ mL 5.0 molL1 NaOH溶液。12345解析答案解析解析根據轉移電子的物質的量和金屬陽離子的物質的量的變化，可知，銅離子從無到有逐漸增多，鐵離子物質的量逐漸減小，亞鐵離子物質的量逐漸增大，為Fe3，為Fe2，為Cu2，依據(2)計算得到電子轉移為0.4 mol，當電子轉移為0.4 mol時，丙中陽極電極反應Cu2e=Cu2，生成Cu2物質的量為0.2 mol，由圖像分析可知：反應前，丙裝置中n(Fe3)0.4 mol，n(Fe2)0.1 m

33、ol，當電子轉移0.4 mol時，Fe3完全反應，生成0.4 mol Fe2，則反應結束后，Fe2的物質的量為0.5 mol，Cu2的物質的量為0.2 mol，所以需要加入NaOH溶液1.4 mol，所以NaOH溶液的體積為1.4 mol5 molL10.28 L280 mL。Fe2 28012345答案答案串聯裝置圖比較圖甲中無外接電源，二者必有一個裝置是原電池(相當于發(fā)電裝置)，為電解裝置提供電能，其中兩個電極活動性差異大者為原電池裝置，即左圖為原電池裝置，右圖為電解裝置。圖乙中有外接電源，兩燒杯均作電解池，且串聯電解，通過的電流相等。結后反思返回探究高考明確考向1234561.(2014

34、海南，3)以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是()A.陰極附近溶液呈紅色 B.陰極逸出氣體C.陽極附近溶液呈藍色 D.溶液的pH變小78解析答案2345678由于電解產物有KOH生成，所以溶液的pH逐漸增大，D錯誤。答案答案D12.(2013北京理綜，9)用石墨電極電解CuCl2溶液(見下圖)。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽極上發(fā)生的反應：Cu22e=CuD.通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體12345678解析答案解析解析A項，Cu2移向電解池的陰極，可判斷a極為電源的負極，正確；B項，CuCl2的電離與

35、通電無關，錯誤；C項，陽極上發(fā)生的反應為2Cl2e=Cl2，錯誤；D項，通電后Cl2應在陽極生成，錯誤。答案答案A234567813.(2015福建理綜，11)某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A.該裝置將化學能轉化為光能和電能B.該裝置工作時，H從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1 mol O2，有44 g CO2被還原D.a 電極的反應為3CO218H18e=C3H8O5H2O2345678解析答案1解析解析A項，該裝置是電解池，在電解和光的作用下H2O在光催化劑的表面轉化為O2和H，故該裝置是將電能和光能轉化

36、為化學能，錯誤；B項，根據同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的原則，該裝置工作時，H從陽極b極區(qū)向陰極a極區(qū)遷移，正確；2345678D項，a電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為3CO218H18e=C3H8O5H2O，錯誤。答案答案B14.(2015四川理綜，4)用下圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時，控制溶液pH為910，陽極產生的ClO將CN氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極，鐵作陰極B.陽極的電極反應式：Cl2OH2e=ClOH2OC.陰極的電極反應式：2H2O2e=H22OHD.除去CN的反應：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O23456

37、78解析答案1解析解析Cl在陽極發(fā)生氧化反應生成ClO，水電離出的H在陰極發(fā)生還原反應生成H2，又由于電解質溶液呈堿性，故A、B、C項正確；D項，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現H，正確的離子方程式為2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，錯誤。答案答案D234567815.2014新課標全國卷，27(4)H3PO2也可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：2345678寫出陽極的電極反應式_。解析答案12345678解析解析陽極發(fā)生氧化反應，在反應中OH失去電子，電極反應式為2H2O4e=O24H。答案答案2H2O4e=O24H1

38、2345678分析產品室可得到H3PO2的原因_ 。陽極室的H穿過陽膜擴散至產品室，原料室的H2PO 穿過陰膜擴散至產品室，二者反應生成H3PO2解析答案12345678早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有_雜質。該雜質產生的原因是_。解析答案16.2015山東理綜，29(1)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極 區(qū)

39、電 解 液 為 _ _ _ _ _ _ _ _ 溶 液(填 化 學 式)，陽 極 電 極 反 應 式 為_，電解過程中Li向_電極遷移(填“A”或“B”)。2345678解析答案1解析解析B極區(qū)生成H2，同時會生成LiOH，則B極區(qū)電解液為LiOH 溶液；電極A為陽極，在陽極區(qū)LiCl 溶液中Cl 放電，電極反應式為2Cl2e=Cl2；在電解過程中Li(陽離子)向B電極(陰極區(qū))遷移。答案答案LiOH2Cl2e=Cl2B234567817.2015廣東理綜，32(4)(5)(4)電解制備Al(OH)3時，電極分別為Al片和石墨，電解總反應方程式為_。2345678解析答案12345678解析答

40、案18.(2015上海，27、28、29)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式_。2345678答案12345678(2)離子交換膜的作用為_、_。能得到純度更高的氫氧化鈉溶液阻止陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混合發(fā)生反應(3)精制飽和食鹽水從圖中_位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中_位置流出。(選填“a”、“b”、“c”或“d”)a d答案返回1練出高分12345678910111213141.某中學學生在高三畢業(yè)典禮晚會上設計

41、了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現紅色字跡。據此，下列敘述正確的是()A.鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應B.鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應C.鉛筆端有少量的氯氣產生D.a是負極，b是正極解析答案1234567891011121314解析解析鉛筆寫出紅色字跡，說明為陰極，則鉑片為陽極，電極反應為2Cl2e=Cl2。答案答案D12345678910111213142.某電解池內盛有CuSO4溶液，插入兩根電極，接通直流電源后，欲達到如下要求：陽極質量不變；陰極質量增加；電解液pH減小，則應選用的電極是()A.陰

42、陽兩極不都是石墨B.銅作陽極，鐵作陰極C.鐵作陽極，銅作陰極D.鉑作陽極，銅作陰極解析答案1234567891011121314解析解析由題干要求可知，該電解過程為陽極以惰性電極電解CuSO4溶液，陽極OH放電，產生氧氣，pH減小。答案答案D3.現將氯化鋁溶液蒸干灼燒并熔融后用鉑電極進行電解，下列有關電極產物的判斷正確的是()A.陰極產物是氫氣B.陽極產物是氧氣C.陰極產物是鋁和氧氣D.陽極產物只有氯氣解析解析將氯化鋁溶液蒸干灼燒得到Al2O3，電解熔融的Al2O3，陽極為O2放電，陽極產物為氧氣；陰極為Al3放電，陰極產物為Al。1234567891011121314B解析答案4.如圖為實驗

43、室電解Na2SO4溶液的裝置，下列敘述錯誤的是()1234567891011121314A.陰極：2H2e=H2(還原反應)陽極：4OH4e=2H2OO2(氧化反應)B.電解一段時間后，陰極區(qū)顯堿性，陽極區(qū)顯酸性C.電解過程中，Na、H向陰極定向移動，進入 陰極區(qū)；SO 、OH向陽極定向移動，進入陽極區(qū)D.電解后，撤掉陰離子交換膜充分混合，Na2SO4溶液的濃度比電解前 增大解析答案1234567891011121314由于H在陰極上放電，陰極區(qū)c(OH)增大，OH在陽極上放電，陽極區(qū)c(H)增大，B正確；由于是陰離子交換膜，所以Na、H不能通過，C錯誤；從兩電極反應看，相當于電解水，最終Na

44、2SO4溶液濃度增大，D正確。答案答案C1234567891011121314A.石墨電極上產生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應C.銅電極接直流電源的負極D.當有0.1 mol電子轉移時，有0.1 mol Cu2O生成解析答案1234567891011121314解析解析由電解總反應可知，Cu參加了反應，所以銅作電解池陽極，發(fā)生氧化反應，B項錯誤；石墨作陰極，電極反應為2H2e=H2，A項正確；陽極Cu所連接的是電源的正極，C錯誤；根據電荷守恒，有0.1 mol電子轉移時參加反應的銅為0.1 mol，生成Cu2O 0.05 mol，D錯誤。答案答案A6.如圖兩個電解槽中，A、B、C、D均為石墨電極。

45、若電解過程中共有0.02 mol電子通過，下列敘述中正確的是()A.甲燒杯中A極上最多可析出銅0.64 gB.甲燒杯中B極上電極反應式為4OH4e=2H2OO2C.乙燒杯中滴入酚酞溶液，D極附近先變紅D.乙燒杯中C極上電極反應式為4H4e=2H21234567891011121314解析答案解析解析A是陽極，OH放電，B是陰極，Cu2放電析出銅，A、B選項均錯；C是陽極，電極反應：2Cl2e=Cl2，D錯；D是陰極，電極反應2H2e=H2，使D電極附近c(OH)增大，滴入酚酞溶液后先變紅，C選項正確。答案答案C12345678910111213147.如圖所示，X、Y分別是直流電源的兩極，通電

46、后發(fā)現a極板質量增加，b極板處有無色、無味氣體放出。符合這一情況的是表中的()1234567891011121314 a極板b極板X電極Z溶液A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負極CuCl2解析答案解析解析通電后a極質量增加，可知a為陰極，則X為負極，B、C均不符合；又b極產生無色無味氣體，D不符合。答案答案A123456789101112131412345678910111213148.電浮選凝聚法處理污水的原理如圖所示。電解過程生成的膠體能使污水中的懸浮物凝聚成團而除去，電解時陽極也會產生少量氣體。下列說法正確的是()A.可以用鋁片或銅片代替鐵片B.陽

47、極產生的氣體可能是O2C.電解過程中H向陽極移動D.若污水導電能力較弱，可加入足量硫酸解析答案1234567891011121314解析解析電解原理是鐵作陽極發(fā)生氧化反應產生Fe2，同時還產生少量氧氣；陰極產生H2和OH，再形成Fe(OH)3膠體，起到凈水作用。A項，Cu2水解不能產生膠體，且有毒；D項，加足量H2SO4不能形成Fe(OH)3膠體。答案答案B9.按如圖所示的裝置進行電解實驗。A極是銅鋅合金，B極為純銅，電解質溶液為硫酸銅溶液(足量)。通電一段時間后，A極恰好全部溶解，此時B極質量增加7.68 g，溶液質量增加0.03 g，則A合金中銅、鋅原子個數比為()A.41 B.31C.2

48、1 D.任意比1234567891011121314解析答案解析解析由圖可知A是陽極，B是陰極。B極上共析出0.12 mol Cu。陰極上析出的銅的物質的量跟陽極上溶解掉的Cu、Zn的物質的量之和相等，ZnCum1 mol 1 mol 1 g0.03 mol 0.03 g1234567891011121314答案答案B10.制備單質錳的實驗裝置如圖，陽極以稀硫酸為電解液，陰極以硫酸錳和硫酸混合液為電解液，電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向。下列說法不正確的是()A.M是電源的負極B.左側氣孔逸出的氣體可能為副產物H2C.電解槽中發(fā)生的總反應為MnSO42H2O MnO2H2 H2SO4D

49、.若用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，陽極可能得到MnO21234567891011121314解析答案解析解析根據陰離子的移動方向，石墨為陽極，鉑為陰極，M為負極，N為正極。電極反應式為陽極：2H2O4e=O24H，陰極：Mn22e=Mn或2H2e=H2，B項正確；C項應為2MnSO42H2O=2MnO22H2SO4；D項，若把陰離子交換膜改為陽離子交換膜，則Mn2在陽極發(fā)生Mn22e2H2O=MnO24H。答案答案C123456789101112131411.用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫，將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法。其中陰、陽離子交換膜組合循

50、環(huán)再生機理如圖所示，則下列有關說法中正確的是()A.X為直流電源的正極，Y為直流電源的負極B.陽極區(qū)pH減小C.圖中的ba1234567891011121314解析答案解析解析A項，根據陰陽離子的移動方向知，陽離子向Pt()電極移動，陰離子向Pt()電極移動，因此Pt()為陰極，Pt()為陽極，所以X為直流電源的負極，Y為直流電源的正極，故A錯誤；B項，陽極上，亞硫酸根離子被氧化生成硫酸根離子，亞硫酸是弱電解質，硫酸是強電解質，所以陽極附近氫離子濃度增大，溶液的pH減小，故B正確；C項，陽極室中，出來的硫酸中不僅有加入的稀硫酸還有亞硫酸根離子被氧化生成的硫酸，所以ba，故C錯誤；D項，該電解池

51、中陰極上生成氫氣，應該是氫離子得電子發(fā)生還原反應，故D錯誤。答案答案B123456789101112131412.如圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若X、Y是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞，則：電解池中X極上的電極反應式是_，在X極附近觀察到的現象是_。1234567891011121314解析答案解析解析電解池中X極是陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2e=H2，可以看到電極上有氣泡產生，且由于H放電使X極附近溶液中OH濃度增大，使酚酞溶液變紅色。答案答案2H2e=H2有氣泡產生，溶液變

52、紅色1234567891011121314Y電極上的電極反應式是_，檢驗該電極反應產物的方法是_。解析解析Y電極上是Cl放電，電極反應式為2Cl2e=Cl2。12345678910111213142Cl2e=Cl2將濕潤的KI淀粉試紙置于c口處，試紙變藍解析答案(2)若用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：X電極的材料是_，電極反應式是_。Y電極的材料是_，電極反應式是_(說明：雜質發(fā)生的電極反應不必寫出)。當電路中有0.04 mol電子通過時，陰極增重_ g。1234567891011121314解析答案解析解析電解精煉粗銅，陽極用粗銅，陰極用純銅。根據反應，電路中通過2 mo

53、l電子，陰極析出1 mol銅，故當電路中通過0.04 mol電子時，析出0.02 mol Cu，陰極增重1.28 g。答案答案純銅Cu22e=Cu粗銅Cu2e=Cu21.28123456789101112131413.已知鉛蓄電池的工作原理為PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O，現用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉移0.4 mol電子時鐵電極的質量減少11.2 g。請回答下列問題：(1)A是鉛蓄電池的_極，鉛蓄電池正極反應式為_，放電過程中電解液的密度_(填“減小”、“增大”或“不變”)。(2)Ag電極的電極反應式是_，該電極的電極產物共_g。12345678910

54、11121314(3)Cu電極的電極反應式是_，CuSO4溶液的濃度_(填“減小”、“增大”或“不變”)。(4)如圖表示電解進行過程中某個量(縱坐標x)隨時間的變化曲線，則x表示_。a.各U形管中產生的氣體的體積b.各U形管中陽極質量的減少量c.各U形管中陰極質量的增加量1234567891011121314解析答案解析解析根據在電解過程中鐵電極質量的減少可判斷A是電源的負極，B是電源的正極，電解時Ag作陰極，電極反應式為2H2e=H2，Fe作陽極，電極反應式為Fe2e=Fe2，左側U形管中總反應式為Fe2H=Fe2H2。右側U形管相當于電鍍裝置，Zn電極作陰極，電極反應式為Cu22e=Cu，

55、Cu電極作陽極，電極反應式為Cu2e=Cu2，電鍍過程中CuSO4溶液的濃度保持不變，根據上述分析可得答案。12345678910111213141234567891011121314(2)2H2e=H20.4(3)Cu2e=Cu2不變(4)b123456789101112131414.利用太陽光分解水制氫是未來解決能源危機的理想方法之一。某研究小組設計了如圖所示的循環(huán)系統(tǒng)實現光分解水制氫。反應過程中所需的電能由太陽能光電池提供，反應體系中I2和Fe2等可循環(huán)使用。(1)寫出下列反應中的離子方程式：電解池A：_；電解池B：_；光催化反應池：_。解析答案12345678910111213141234567891011121314(2)若電解池A中生成3.36 L H2(標準狀況)，電解池B中生成Fe2的物質的量為_。因為電解池A、B是串聯電解池，電路中轉移的電子數目相等；所以，n(Fe2)n(e)0.300 mol。0.300 mol解析答案1234567891011121314(3)若循環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，電解池A中流入和流出的HI濃度分別為a molL1和b molL1，光催化反應生成Fe3的速率為c molmin1，循環(huán)系統(tǒng)中溶液的流量為Q(流量為單位時間內流過的溶液體積)。試用所給字母的代數式表示溶液的流量Q_。解析答案返回