电化学复习学案

高二化学周回顾内容：电解 设计：丁玉生一、高考真题（08年山东高考）30(16分)食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。(3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2 （填“”、“=”或“”)2L，原因是 。（09年山东高考）29.（12分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。（10年山东高考）29（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不有石墨作阳极的原因是 。（11年山东高考）12.Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu，Fe，Al（12年山东高考）8. 下列与含氯化合物有关的说法正确的是 D.电解溶液得到22.4L（标准状况），理论上需要转移NA个电子（NA阿伏伽德罗常数）（12年山东高考）28. （12分）（4）CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是 。a. 电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属二、复习目标1、能够正确书写出电极反应式和电池反应式用惰性电极电解用活泼电极电解2、能够正确判断电解池的阴阳极（原电池的正负极）、电子的流向、电流的流向、电解质溶液中阴阳离子的移动方向3、能够结合实际加深对电解原理的理解：如氯碱工业、粗铜精炼、电镀三、复习内容判断下列说法是否正确1、让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解2、电解时电子能通过电解质溶液3、电解质溶液通电电解时，在外电路中有电子通过，而溶液中是依靠离子定向移动，形成了电流。4、电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生5、电解时，电子从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。6、电解时，阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极7、电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应8、粗铜精炼时，粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸酸化的硫酸铜溶液做电解质溶液9、粗铜精炼时电解质溶液的浓度基本不变。10、粗铜（含有Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au）精炼时，阳离子Cu2浓度变小，Zn2、Fe2、Ni2等浓度变大。11、 粗铜（含有Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au）精炼时，阳极泥的成分中含有Ag、Pt、Au等贵重金属。12、电镀时，用镀层金属做阳极，镀件做阴极，一般用含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液13、用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、H2和Cl2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业14、氯碱工业中阳离子交换膜的作用是：将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子(Na)通过，而且阻止阴离子(Cl、OH)和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。15、串联电路中的各个电极反得、失电子数相等。所以在写电极反应式时，得、失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算。16、电解池的阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应，电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn217、电解池的阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2IBrClOH含氧酸根。18电镀(如铁件镀锌)电镀液：含Zn2的盐溶液(如ZnCl2溶液)阳极(Zn)：Zn2e=Zn2阴极(铁件)：Zn22e=Zn电镀过程中电镀液浓度不发生变化。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液中必须含有镀层金属离子。考点 1以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律类型电解质(水溶液)被电解的物质电极产物溶液pH变化的原因、结果电解质溶液复原阳极阴极电解水型含氧酸(如H2SO4)水O2H2水减少，酸溶液的浓度增大，pH减小加H2O强碱(如NaOH)水O2H2水减少，碱溶液的浓度增大，pH增大加H2O活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)水O2H2减少，盐溶液的浓度增大，pH不变或略变化(若为水解的盐)加H2O电解电解质型无氧酸(如HCl)酸非金属单质(如Cl2)H2H放电，c(H)减小，pH增大通HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)盐非金属单质(如Cl2)金属单质(如Cu)pH基本不变加CuCl2放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)水和盐非金属单质(如Cl2)H2H放电，c(H)减小，c(OH)增大，pH增大通HCl气体放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)水和盐O2金属单质(如Cu)OH放电，c(OH)减小，c(H)增大，pH减小加CuO或CuCO32.电解池中有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒，解题方法如下：(1)根据得失电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。最常见的关系式如下：物质：H2O2Cl2CuAgHOHe物质的量 n(mol)212244 44错题回顾当堂检测1、 某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()。A电解过程中，铜电极上有H2产生B电解初期，总反应方程式为CuH2SO4CuSO4H2C长时间电解后，石墨电极的质量不会增加D整个电解过程中，H的浓度不断增大2、 (2012扬州期末)电镀等工业废水中常含有剧毒、致癌的Cr2O。该废水处理的一种方法是：利用还原剂把Cr2O还原成毒性较低的Cr3，再加碱生成沉淀。另一种方法是：向废水中加入适当的NaCl，用Fe作电极进行电解。下列说法错误的是()。A电解时，阳极反应为：Fe2e=Fe2B电解过程中阴极能产生氢气C电解法中，转化Cr2O的离子方程式为：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OD电解过程中，阳极附近生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀3、下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C. a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Na2SO4溶液D. a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色4、(2011榆次模拟)在右图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 molL1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 molL1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则(1)电源E为_极，F为_极。(2)A极的电极反应式为_，析出的物质_mol。(3)B极的电极反应式为_，析出气体_ mL(标准状况)。(4)C极的电极反应式为_，析出的物质_mol。(5)D极的电极反应式为_，析出气体_mL(标准状况)。(6)甲烧杯中滴入石蕊试液，_极附近变红，如果继续电离，在甲烧杯中最终得到_溶液。5、 (2012淄博调研)电解原理在化学工业中有广泛的应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中X极上的电极反应式为_，在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是_，电极反应式为_。Y电极的材料是_，电极反应式为_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)1、答案B 2、答案D 3、4、答案(1)负正 (2)4Ag4e=4Ag0.025(3)4OH4e=2H2OO2140 (4)Cu22e=Cu0.012 5(5)2Cl2e=Cl2280 (6)BHNO35、答案(1)2H2e=H2有气泡产生，溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的淀粉KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu2考向1 （5年5考）电解原理的分析应用1.(2011北京)结合下图判断，下列叙述正确的是()。A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀解析A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，中的负极反应为Zn2e=Zn2。C项，中的正极反应为2H2e=H2。D项，由于中负极反应产生Zn2，不会与K3Fe(CN)6溶液作用产生蓝色沉淀。答案A2(2009安徽理综，12)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()。A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析从反应中得知Cu在通电时失电子，在阳极放电，发生氧化反应2Cu2e2OH=Cu2OH2O，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2e=H2，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。答案A3(2011广东)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：(注：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华)(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_和_。(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。(3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_。(4)镀铝电解池中，金属铝为_极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为_。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。解析(2)由于AlCl3易升华，故气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3。Na与Cl2反应生成NaCl固体，故浮渣中肯定存在NaCl固体。(3)由题意可知，气体A为HCl和Cl2的混合气体，A与废碱液反应的离子方程式为：Cl22OH=ClClOH2O，HOH=H2O。(4)在铝电解池中，铝是镀层金属，应为阳极，电极反应式为：Al3e7AlCl=4Al2Cl。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能隔绝空气和水与钢材的接触，从而能防止钢材的腐蚀。答案(1)2AlFe2O3Al2O32Fe4Al3SiO22Al2O33Si(2)HCl、AlCl3NaCl (3)Cl22OH=ClClOH2OHOH=H2O(4)阳Al3e7AlCl=4Al2Cl(5)致密氧化铝膜能隔绝空气和水与钢材的接触考向2 1(2011上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是()。A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物解析溶液中的铜离子应在阴极放电而析出，Cl在阳极放电产生Cl2，A、C、D都错。答案B2(2008全国)电解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()。A0.10 molL1 Ag B0.20 molL1 Zn2C0.20 molL1 Cu2 D0.20 molL1 Pb2解析根据金属活动性顺序表可知：排在氢以后的金属为Ag和Cu，而Zn和Pb排在H以前，所以Ag、Cu2的氧化性比H大，应优先于H放电而析出，因为0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，所以C项正确。答案C3(2011北京)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。(1)溶液A的溶质是_。(2)电解饱和食盐水的离子方程式是_。(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用： (4)电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2、Mg2、NH、SOc(SOc(Ca2)。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池)：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是_。过程I中将NH转化为N2的离子方程式是_。BaSO4的溶解度比BaCO3的小。过程中除去的离子有_。经过程处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5 mgL1。若盐水b中NaClO的含量是7.45 mgL1，则处理10 m3盐水b，至多添加10% Na2SO3溶液_kg(溶液体积变化忽略不计)。解析(1)在右侧阴极的电极反应是2H2e=H2，放电的H来自于水的电离，水电离出的OH聚集在阴极周围，与经阳离子交换膜进入阴极区的Na形成NaOH，然后从装置中流出。(3)Cl2与水反应属于可逆反应，HCl浓度增大，会促使平衡逆向移动，可以有效地减少Cl2在水中溶解，有利于Cl2的逸出。(4)在碱性条件下Mg2会转化为Mg(OH)2沉淀。NH转化为N2应该是发生了氧化还原反应，并且NH被氧化，溶液中存在的氧化性物质是淡盐水中的Cl2，所以应该是NH与Cl2在碱性溶液中发生反应，产物中除了N2外还应有Cl等物质。在过程中加入BaCO3可将溶液中的SO除去，同时生成的CO可将Ca2除去。所加的Na2SO3分成两部分，一部分用来还原NaClO，另一部分留在盐水c中。设与NaClO反应的Na2SO3质量为m。Na2SO3NaClO=Na2SO4NaCl126 g74.5 g m101037.45103 g解得m126 g留在盐水c中Na2SO3的最大质量为101035103 g50 g。所以，在过程中需添加Na2SO3的最大质量为176 g，换算成10%的Na2SO3溶液质量为1.76 kg。答案(1)NaOH (2)2Cl2H2OH2Cl22OH(3)Cl2与水反应：Cl2H2OHClHClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出 （4)Mg(OH)2 2NH3Cl28OH=N26Cl8H2O SO、Ca21.76名师偈语电解原理及其应用是高考的高频考点之一，因其与氧化还原反应、离子反应、电解质溶液、元素化合物性质等知识联系密切而成为高考的重点和热点。由于电解原理在工业上的应用更加广泛，预测2013年高考，仍会联系化学工艺过程对电解原理的应用进行考查。应给予高度关注。【常见考点】 电解池及电解原理【常考题型】 选择题非选择题【例1】 (2011大纲全国卷)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()。ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO45H2O解析用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式为2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，根据缺什么补什么可知，加入CuO才可与生成的H2SO4反应生成CuSO4和H2O而使电解液恢复到原浓度，故C正确。答案C1电极产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序中Ag及其以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根(SO、NO等)F(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K1 惰性电极电解电解质溶液的规律类型电极反应特点实例电解物质电解质溶液浓度pH电解质溶液复原所加物质电解水型阴极：4H4e=2H2阳极：4OH4e=2H2OO2NaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO水增大不变水电解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小增大氯化铜放H2生碱型阴极：放出H2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：OH放电生成酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜热点2 电极反应是式的书写与电解过程中有关量的计算【例2】 (2011安徽理综，12)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()。A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物解析由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移2 mol电子，故A、D错误，B正确；Na应向电池的正极移动，C错误。答案B1电极反应式和总反应式的书写如果题目给定的是图示装置。先分析阴、阳极，再分析溶液中离子的种类和得失电子的能力，根据阴、阳极反应规律写电极反应式；如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。特别需要指出的是：对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。2电解计算(1)简单装置中各电极产物间的计算在一个装置中进行电解时，各电极产物不同，但阴阳极得失电子数相等。根据此标准可对各电极产物、溶液中的产物，以及反应消耗的物质进行计算。(2)复杂装置中(指多个装置串联连接)各电极产物的判断在串联电解装置中，各电极电子转移数相等。据此，可计算各电极产物，溶液中的c(H)、c(OH)的变化。(3)电解的计算特点有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式，应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关计算。二是用惰性电极进行电解的过程，若电解质的阴、阳离子不同时在两极上放电，则阳离子放电的同时必有H生成，n(H)n(阳离子)电荷数。也可利用物质的量关系(电子得失守恒)进行计算，如，H2Cl2O2Cu2Ag2H2OH。应用原电池、电解池进行有关化学计算，也常见于高考题中，抓住两电极上通过的电子数目相等，是解答这类题的关键。热点3 【例3】 (2011山东卷)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()。A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后对铁制品失去保护作用解析A项，在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，而锌铁原电池中，锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀时锌仍然是失电子，故A错误。B项，通过的电量与锌的析出量有确定的关系；C项，电流恒定，单位时间内提供给阴极的电量就一定，析出的锌的量也一定；D项，镀锌层破损后会形成ZnFe原电池，Zn作负极，起到保护Fe的作用。答案D1电解饱和食盐水又称氯碱工业阳极反应：2Cl2e=Cl2阴极反应：2H2e=H2电解的化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2可制烧碱、氯气和氢气，烧碱、氯气是重要的化工原料，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。2电镀定义：应用电解的原理在某些金属的表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。设计：待镀金属制品作阴极；镀层金属作阳极；含有镀层金属离子的溶液作电镀液。3电解精炼铜用火法冶金炼出的铜是粗铜，常含有Zn、Fe、Ag、Au等。电解时，粗铜与直流电源的正极相连，作阳极，阳极的主要反应为Cu2e=Cu2，相伴随的反应有：Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2等。用纯铜片接直流电源的负极，阴极反应为Cu22e=Cu，用CuSO4溶液作电解液。比铜活泼的杂质，如：Zn、Fe被氧化，以离子的形式进入溶液，留在电解液中；比铜活泼性差的杂质，在阳极铜溶解后，Ag、Au沉积在电解槽底部形成阳极泥。4冶炼金属利用电解熔融的金属氧化物、氯化物或氢氧化物冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝。如电解熔融氯化钠：通电前，氯化钠在高温下熔融发生电离：NaCl=NaCl通直流电后：阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2Na2e=2Na总反应方程式：2NaCl(熔融)2NaCl21关于如图所示各装置的叙述中，正确的是()。A装置是原电池，总反应是：Cu2Fe3=Cu22Fe2B装置中，铁作负极，电极反应式为：Fe3e=Fe2C装置通电一段时间后石墨电极附近溶液红褐色加深D若用装置精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液解析A项Fe比Cu活泼，总反应为Fe2Fe3=3Fe2；B项Fe为负极，发生的电极反应为Fe2e=Fe2；C项电泳时，Fe(OH)3胶粒带正电移向石墨电极；D项根据电流方向，c极为粗铜，d极为纯铜。答案C2铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是()。A电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正极B在电解过程中，H向阳极移动，SO向阴极移动C电解过程阳极周围溶液的pH下降D电解的总反应为2Al6H=2Al33H2解析根据装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流向为从电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，A项错误；电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子则向阳极移动，B项不正确；根据题意，电解的总反应为：2Al3H2OAl2O33H2，阳极的电极反应为：2Al3H2O6e=Al2O36H，阳极周围的pH下降，C项正确，而D项错误。电解饱和食盐水简易装置答案C3如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是()。A电解一段时间后，往蛋壳中的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色B蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应C铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触解析碳棒为阳极：2Cl2e1=Cl2，铁丝为阴极：2H2e=H2。往蛋壳内的溶液中滴加酚酞后应为无色，A项错误；铁丝(阴极)应发生还原反应，B项错误；由于铁丝表面生成的气体为H2，C项错误。答案D4右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是 ()。A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析以石墨为电极电解Na2SO4溶液时，阳极(b极)：4OH4e=2H2OO2，阴极(a极)：4H4e=2H2，则a极附近溶液显碱性，b极附近溶液显酸性，滴加石蕊试液后，a极附近呈蓝色，b极附近呈红色。答案D5如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味的气体放出。符合这一情况的是下表中的()a极板b极板x电极z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CuCl2解析由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极，x为电源的负极，y为电源的正极。A项电解时，a极有Cu附着，b极有O2放出；B项，电解时a极无质量变化；D项电解时，Cl在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激气味的气体，与原题题意不符合。答案A7(2011西安八校联考)常温下，某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为52，用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电解产物，可分为三个阶段。下列叙述不正确的是()。A溶液pH不断增大，最后为7B阳极先析出Cl2，后析出O2C阴极始终只析出H2D电解最后阶段为电解水解析由题意知溶质为NaCl和H2SO4且物质的量之比为52，即ClH54。阳极(阴离子放电)：4Cl4e=2Cl2，4OH4e=O22H2O；阴极(阳离子放电)：4H4e=2H2。所以，阴极产物始终为H2；阳极先产生Cl2，后产生O2；电解的最后阶段为电解水；因ClH54，H2SO4电离出的H反应完后，再放电的H来自水的电离，最终pH大于7。答案A10(13分)(2012山东青岛模拟)A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如右表所示：阳离子Na、K、Cu2阴离子SO、OH如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的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所示。请回答下列问题：(1)M为直流电源的_极，b电极上发生的电极反应为_。(2)计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为_。(3)写出乙烧杯中的总反应方程式：_。(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)要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是_。解析测得乙中c电极质量增加了16 g，只有Cu2能放电析出金属，其他的都不可能，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。c电极上发生的反应为：Cu22e=Cu，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。甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解H2O，b电极(阳极)为OH放电，即4OH4e=2H2OO2。当乙中有16 g Cu析出时，转移的电子为0.5 mol。整个电路是串联的，故每个电极上转移的电子数是相等的。丙中为Na2SO4或K2SO4溶液，相当于电解水，由方程式2H2O2H2O2可知，当整个反应中转移0.5 mol电子时，e电极上生成的H2为0.25 mol，标准状况下的体积为0.25 mol22.4 Lmol15.6 L。此时丙烧杯中消耗水0.25 mol，若要恢复到原来的状态，需要向烧杯中加4.5 g水。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，反应变为电解水的反应(5)向丙烧杯中加4.5 g水11(13分)(能力提升)如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_。解析(1)F极附近呈红色，说明F是阴极，E是阳极，则A为正极，B为负极。甲中因Cu2放电使溶液颜色变浅。丁中Y极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒向阴极移动，即Fe(OH)3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O2、Cu、Cl2、H2，由于电路中通过的电量相等，所以其物质的量之比为1222。(3)乙中溶液pH13，生成n(NaOH)0.1 molL10.5 L0.05 mol，电路中通过的电子的物质的量为0.05 mol，所以丙中镀件上析出银0.05 mol108 gmol15.4 g。(4)当活性金属作阳极时，金属先于溶液中的阴离子放电而溶解，故甲中发生反应的离子方程式为FeCu2Fe2Cu。答案(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶体粒子带正电荷(2)1222(3)镀件AgNO35.4 g变小(4)FeCu2CuFe21(2011北京)结合下图判断，下列叙述正确的是()。A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀解析A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，中的负极反应为Zn2e=Zn2。C项，中的正极反应为2H2e=H2。D项，由于中负极反应产生Zn2，不会与K3Fe(CN)6溶液作用产生蓝色沉淀。答案A2(2009安徽理综，12)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是 ()。A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析从反应中得知Cu在通电时失电子，在阳极放电，发生氧化反应2Cu2e2OH=Cu2OH2O，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2e=H2，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。答案A1(2011上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 ()。A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D用带火星的木条检验阳极产物解析溶液中的铜离子应在阴极放电而析出，Cl在阳极放电产生Cl2，A、C、D都错。答案B2(2008全国)电解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是 ()。A0.10 molL1 Ag B0.20 molL1 Zn2C0.20 molL1 Cu2 D0.20 molL1 Pb2解析根据金属活动性顺序表可知：排在氢以后的金属为Ag和Cu，而Zn和Pb排在H以前，所以Ag、Cu2的氧化性比H大，应优先于H放电而析出，因为0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，所以C项正确。答案C