1、第 3 节 电解池第 2 课时 电解原理的应用1.关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是( )A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( )A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有 Cu-2e- Cu2+D阴极反应都只有 Cu2+2e- Cu3.在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是( )A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件作阳极
2、，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子4.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2 被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )Aa 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl5.用石墨作电极，电解下列物质的溶液，其实质不是电解水的是( )ANaNO 3 BNaOHC
3、Na 2SO4 DNaCl6.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A BC D7.Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2Cu+H 2O Cu2O+H2。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8.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(1)工业冶炼铝的化学方程式是 。 (2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是
4、。 (3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过) ，其工作原理如图所示。该电解槽的阳极反应式是 。 通电开始后，阴极附近溶液 pH 会增大，请简述原因 。 除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口 (填写“ A”或“B”)导出。 9.向 8 g 某二价金属的氧化物固体中加入稀硫酸，使其恰好完全溶解，已知消耗硫酸的体积为 100 mL，在所得溶液中插入铂电极进行电解，通电一定时间后，在一个电极上收集到224 mL(标准状况) 氧气，在另一个电极上析出该金属 1.28 g。(1)根据计算确定金属氧化物的名称。(2)求通电后硫酸溶液
5、的物质的量浓度( 溶液体积按 100 mL 计算) 。10如图所示，若电解 5 min 时，测得铜电极的质量增加 2.16 g。试回答：(1)电源中 X 极是 _(填“正”或“ 负”) 极。(2)通电 5 min 时，B 中共收集到 224 mL(标准状况) 气体，溶液体积为 200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前 c(CuSO4) 。(3)若 A 中 KCl 溶液的体积也是 200 mL，电解后溶液中仍有 Cl ，则电解后溶液的pH_。参考答案1. 解析：电解食盐水时发生的反应：阳极：2Cl -2e- Cl2阴极：2H 2O+2e- H2+2OH-总反应：2NaCl+2H
6、2O 2NaOH+H2+Cl2对照分析选项，A 错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的 Cl2，滴加 KI 溶液后发生反应：Cl2+2I- I2+2Cl-，溶液呈棕色，B 正确；阴极附近产生大量的 OH-，滴加酚酞后变红色，C 错误；电解后生成 NaOH，溶液呈碱性，D 错误。答案：B2.解析：A 项电镀时镀件作阴极； B 项电解精炼铜时电解液成分改变；C 项电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌 )，则还会发生 Zn-2e- Zn2+的反应。答案：D3. 答案：A4.解析：电解饱和食盐水的方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2，NaOH 在阴极区生成，Cl 2 在阳极区生成
7、，按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能与 NaOH 反应。显然，应将阳极置于下方，阴极置于上方，下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的 NaOH 吸收。反应为 Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。还应注意的是图中电极 a、b 是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的 a 为电源的负极，则 b 为正极。答案：B5.解析：四个选项中阳离子相同，放电顺序为 H+(水)Na +，阴离子的放电顺序为 Cl-OH-含氧酸根，因此在阳极 A、B、C 三项均为 OH-放电；而 D 项在阳极上为 Cl-放电，故 D 项不是电解
8、水。答案：D6. 答案：C7. 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，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H 2O+2e- H2+2OH-，相应的 Cu Cu2O，转移 0.1 mol 电子生成 0.05 mol Cu2O，故 B、C 、D 项错。答案：A8.解析：离子交换膜法电解提纯 KOH 时，阳极反应为：4OH -4e- 2H2O+O2，阴极反应为：4H 2O+4e- 4OH-+2H2。电解过程中阳极附近的 K+通过阳离子交换膜向阴极移动，含氧酸根离子不能通过离子交换膜。一段时间后，阴极附近 K+、OH -浓度变大，从 B 处(阴极区)得到溶液，蒸发结晶
9、后可得较纯净的 KOH。答案：(1)2Al 2O3 4Al+3O2(2)2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2(3)4OH -4e- 2H2O+O2 H +放电，促进水的电离， OH-浓度增大 B9. 解析：设金属氧化物为 RO，R 的相对原子质量为 M，其硫酸盐为 RSO42RSO4+2H2O 2R + O 2 + 2H 2SO42M 1 mol 2 mol1.28 g 0.01 mol x所以 M=64，该金属为铜，氧化物为氧化铜。电解产生 H2SO4 的物质的量 x=0.02 mol，所以 c(H2SO4)=0.2 molL-1。答案：(1)氧化铜 (2)0.2 molL-110(1
10、)负 (2) 0.025 molL1 (3) 13 解析 要注意电解的阶段性。如含 Cl 的溶液中 Cl 电解完后继续通电会使 OH 放电，Cu2 在阴极上被电解完全后 H 又会放电等。电极反应式和总反应方程式、电解产物物质的量与得失电子数之间的关系式是电化学计算的主要依据。(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X 为负极。(2)C 中铜极增重 2.16 g，即析出 0.02 mol Ag，线路中通过 0.02 mol 电子。由 4e O 2，可知 B 中产生的 O2 只有 0.005 mol，即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体，说明还有112 mL 是 H2，即 Cu2 全部在阴极放电后，H 接着放电产生了 112 mL H2，则通过 0.01 mol 电子时，Cu 2 已被电解完。由 2e Cu，可知 n(Cu2 )0.005 mol，则：c(CuSO 4)0.005 mol0.2 L0.025 molL 1 。(3)由 4e 4OH 知，A 中生成 0.02 mol OH ，则：c(OH )0.1 molL 1 ，pH 13。
