1、第二单元 化学能与电能的转化第 3 课时 电解池的工作原理1.了解电解池的工作原理，能正确 书写电解池的电 极反应式和总反应方程式。2熟悉电解规律和电解产物的判断方法。电解池的工作原理一、用惰性电极电解熔融氯化钠和 CuCl2 溶液现象物质 阳极反应 阴极反应阳极 阴极电解反应熔融氯化钠2Cl 2e =Cl22Na 2e =2Na产生黄绿色气体有金属析出2NaCl(熔融)= = = = =通 电 2NaCl 2CuCl2 溶液2Cl 2e =Cl2Cu2 2e =Cu产生黄绿色气体有红色金属析出CuCl2= = = = =通 电 CuCl 2二、电解原理1电解在直流电的作用下，在两电极上分别发
2、生氧化反应和还原反应的过程。2电解池(1)概念：将电能转化为化学能的装置。(2)图示：1关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是( )A原电池中失去电子的一极为负极B电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C原电池中相对活泼的一极为正极D电解池中发生氧化反应的一极为阳极答案：C2某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，下列有关分析完全正确的是( )选项 A B C Da 电极 阳极 阴极 阳极 阴极d 电极 正极 正极 负极 负极Q 离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子解析：选 B。根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知， c 是负极、d
3、是正极、a 是阴极、b 是阳极，电解时， 电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，则 Q 是阳离子、P 是阴离子，故 选 B。1阴、阳极的判断(1)根据电源正、负极判断：与电源正极相连的是阳极；与电源负极相连的是阴极。(2)根据反应判断：发生氧化反应的是阳极；发生还原反应的是阴极。(3)根据电流方向判断：电流流入的一极是阳极；电流流出的一极是阴极。(4)根据电子流向判断：电子流出的一极是阳极；电子流入的一极是阴极。(5)根据离子移向判断：阴离子不断移向的是阳极；阳离子不断移向的是阴极。(6)根据质量变化判断：对于有电极参与反应的电解池来说，质量减小的一极是阳极，质量增加的一极是阴极。(
4、7)根据 pH 变化判断：对于有水参与的电解反应，pH 降低的极区是阳极区，pH 升高的极区是阴极区。(8)根据放电离子判断：对于电极不参与反应的电解池来说，阳离子在阴极放电；阴离子在阳极放电。2电解池中电极反应式和总反应方程式的书写(1)阳极：若为惰性电极，列出在阳极放电的阴离子及其氧化产物，中间用“= =”连接，在“= =”左边用“”标出阴离子失电子的数目，如 2Cl 2e =Cl2；若为活性电极，则为 Mne =Mn 。(2)阴极：列出在阴极放电的阳离子及其还原产物，中间用“= =”连接，在“= =”左边用“”标出阳离子得到电子的数目，如 2H 2e =H2 (H 来自水)。(3)总反应
5、方程式通过最小公倍数法使两个电极反应式的得失电子数目相等。把两个电极反应式相加，消去相同项，并注明条件“通电” 。若是水电离出的 H 或 OH 得或失电子，在总反应方程式中应是 H2O 参与反应，如2Cl 2H2O Cl2H 22OH 。= = = = =通 电 用石墨电极电解 CuCl2 溶液( 如图)。下列分析正确的是( )Aa 端是直流电源的负极B通电使 CuCl2 发生电离C阴极上发生的反应：2Cl 2e =Cl2D通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析 电解过程中，阳离子向阴极移 动，阴离子向阳极移动，阴极与直流电源的负极相连，阳极与直流电源的正极相 连， A 项正确；电解质
6、在溶液中的电离是水分子的作用，与是否通电无关，B 项错误；电解过程中阳极上发生的反应为氧化反应，阳极反应为2Cl 2e =Cl2，在阳极附近可观察到黄绿色气体，C 、D 项错误。答案 A以惰性电极电解电解质溶液，分析 电解反应的一般方法步 骤：分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；分别对阴、阳离子排出放 电顺 序，写出两极上的电极反应式；合并两个 电 极反应式，得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 如图所示，甲是刚浸过 NaCl 溶液的石蕊试纸，A 、B 两铜片通过导线连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一滴 KMnO4 溶液，通电一段时间后，发现 A、B 间的紫红色圆点向A 极移动
7、了一段距离。(1)与 A 相连的是电源的 _极。(2)B 电极上的电极反应式为_，B 电极附近有_色出现。解析：(1)当通电一段时间后，A 、B 间的紫红色圆点向 A 极移动了，由于紫红色是 MnO的颜色，即 MnO 向 A 极移 动，因阴离子向阳极移动，所以 A 为电解池的阳极(浸有 4 4NaCl 溶液的石蕊试纸相当于电解池)，则与 A 相连的是电 源的正极。(2)B 为阴极，H 放电，B 电极附近 OH 增多，显碱性，有 蓝色出现。答案：(1)正 (2)2H 2e =H2 蓝电解池的概念1下列说法正确的是( )A电解池能把化学能转化为电能B电解池中与直流电源正极相连的电极是阳极C通电时，
8、电子从电解池的阴极流出，并沿导线流回电源的负极D电解池中的阴离子在阴极上发生氧化反应解析：选 B。电解池是把电能转化为化学能的装置，A 项错误 ；电解池中，电子从直流电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，C 项错误；电解池中的阴离子在阳极上发生氧化反应， D 项错误。2下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( )A电解池中电流流入的一极是阳极B电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D与原电池不同，电解池工作时，电极本身不会参加电极反应答案：D电极的判断及电极反应式的书写3Na 2FeO4 是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其电解
9、制法如图所示，请根据图示分析：Fe 电极为_( 填“阴”或“阳” )极，与铁电极相连的为电源的_极，Na 向_( 填“Ni”或“Fe”)电极移动，Ni 电极发生_(填“氧化”或“还原”)反应。解析：Na 2FeO4 中铁的化合价 为6 价，所以 Fe 电极的化合价由 0 价升高到6 价，失电子作阳极，与电源正极相连 。答案：阳 正 Ni 还原4以惰性电极电解 FeCl2 和 HCl 的混合物可制备 FeCl3 和 H2。阳极反应式：_；阴极反应式：_；总反应离子方程式：_。答案：2Fe 2 2e =2Fe3 2H 2e =H22Fe2 2H 2Fe3 H 2= = = = =通 电 5PbO
10、2 可以通过石墨为电极，Pb(NO 3)2 和 Cu(NO3)2 的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为_，阴极上观察到的现象是_；若电解液中不加入 Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为_，这样做的主要缺点是_。答案：Pb 2 2H 2O2e =PbO24H 石墨上包上铜镀层 Pb 2 2e =Pb 不能有效利用 Pb2电解产物的判断与电解规律1阳极产物的判断(1)活性金属电极电极金属失电子而溶解，生成对应金属阳离子。(2)惰性电极(Pt、Au、C)阴离子失电子，生成对应非金属单质。阴离子放电顺序：S 2 I Br Cl OH 含氧酸根F 。2阴极产物的判断与电极材料无关，直接
11、根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag Hg 2 Fe 3 Cu 2 H (H 浓度较大时) Pb 2 Sn 2 Fe 2 Zn 2 H (H 浓度较小时) Al 3 Mg 2 Na Ca 2 K 。阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与离子性质、溶液浓度、电流和电极材料有关。在理解以上放 电顺序时要特别注意，如 Pb2 、Sn2 、Fe2 、Zn2 在 H 浓度较小时，放电能力排在 H 前面，在 H 浓度较大时，放 电 能力排在 H 后面。Al3 、Mg2 、Na 、Ca2 、K 只在熔融状态下放电，在水溶液中不放电。3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
12、解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原NaOH 水 增大 增大 加水H2SO4 水 增大 减小 加水电解水型阴极：2H 2e =(H2或2H2O2e =2OH H 2)阳极：4OH 4e =2H2O O2(或2H2O4e =4H O2)Na2SO4 水 增大 不变 加水电解电解质型HCl 电解质 减小 增大通氯化氢电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电CuCl2 电解质 减小加氯化铜放 H2 生碱型阴极：H 2O 放H2 生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放 O2 生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H 2O 放O2 生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加氧
13、化铜或碳酸铜(2018石家庄高二检测) 用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是( )电解稀硫酸 电解 Cu(NO3)2 溶液 电解 KOH 溶液 电解 NaCl 溶液A电解进行一段时间后四份溶液的 pH 均增大B反应中电解一段时间后，向溶液中加入适量的 CuO 固体可使溶液恢复到电解前的情况C反应中阳极消耗 OH ，故溶液浓度变小D反应中阴、阳两极上产物的物质的量之比为 21解析 A 项， 电解后溶液酸性增强， pH 减小；B 项，反应为 2Cu2 2H 2O2CuO 24H ，故加入适量 CuO 固体可使溶液恢复到电解前的情况；C 项，= = = = =通 电 反应为 2H2O 2H2O
14、2，故 KOH 浓度增大； D 项，反 应为 2Cl 2H 2O= = = = =通 电 H2Cl 22OH ，阴极产生 H2，阳极产生 Cl2，二者物质的量之比为 11。= = = = =通 电 答案 B(1)例题中反应电解一段时间后分别加入什么物质可使溶液恢复到电解前情况？(2)某溶液中可能存在 Ag 、 Cu2 、H 、NO ，若用惰性电极电解一段时间后，加入 3水可使溶液恢复到电解前，则溶液中一定不含有哪些离子？答案：(1)H 2O、H 2O、HCl 气体。(2)Ag 、Cu 2 。电解产物的判断1用惰性电极进行电解，下列说法正确的是( )A电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液的 pH
15、不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗 OH ，故溶液的 pH 减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 11解析：选 D。A 项，电解稀 H2SO4，实质是电解 H2O，由于 H2O 的量减少，故 c(H2SO4)增大，溶液的 pH 减小；B 项，电解 NaOH 溶液，实质是电解 H2O，由于 H2O 的量减少，故c(NaOH)增大，溶液的 pH 增大；C 项， 电解 Na2SO4 溶液，实质是电解 H2O，阳极产生 O2，阴极产生 H2，n(H2)n(O 2)2 1；D 项，电解 CuCl2 溶液时 ，发生反应
16、：CuCl2 CuCl 2 ，阴极析出 Cu，阳极产生 Cl2，n(Cu)n(Cl 2)11。= = = = =通 电 2(2018孝感高二测试)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、CuCl 2、Ba(OH) 2BNaOH 、CuSO 4、H 2SO4CNaOH 、H 2SO4、Ba(OH) 2DNaBr、H 2SO4、Ba(OH) 2解析：选 C。电解氯化物溶液会生成氯气，不是氧气， A 项错误；电解硫酸铜溶液会生成铜， B 项错误 ；电 解溴化钠溶液会生成溴，D 项错误。电解规律的应用及相关计算3用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(
17、括号中物质) ，溶液能恢复至与原溶液完全相同的是( )ACuCl 2(CuSO4) BNaOH(H 2O)CNaCl( 盐酸 ) DCuSO 4(Cu2O)解析：选 B。首先写出电极反应式。A 选项，阴极：Cu 2 2e =Cu，阳极：2Cl 2e =Cl2，所以应该 加入 CuCl2，错误；B 选项， 阴极：2H2O2e =H22OH ，阳极：4OH 4e =O22H 2O，所以应该加入 H2O，正确；C 选项， 阴极：2H 2e =H2， 阳极：2Cl 2e =Cl2，所以应该通入 HCl 气体，错误；D 选项，阴极：Cu 2 2e =Cu，阳极：4OH 4e =O22H 2O，所以应该加
18、入 CuO 或CuCO3，错误。4按图甲装置进行实验，图乙中横轴表示通过电路的电子的物质的量。下列叙述正确的是( )AF 表示反应生成 Cu 的物质的量与通过电路的电子的物质的量的关系BE 表示反应消耗 H2O 的物质的量与通过电路的电子的物质的量的关系CE 表示反应生成 O2 的物质的量与通过电路的电子的物质的量的关系DF 表示反应生成 H2SO4 的物质的量与通过电路的电子的物质的量的关系解析：选 B。电解的实质为 2CuSO42H 2O 2CuO 22H 2SO4，则每通过= = = = =通 电 4 mol 电子，消耗 2 mol H2O，生成 2 mol Cu、1 mol O2、2
19、mol H2SO4。5用惰性电极电解 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.22.4axb 11.2axb 5.6axb 2.8axb解析：选 C。生成 b L O2(标准状况 )转移的电子为 mol；根据得失电子守恒知，析b422.4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4b22.4x b5.6x摩尔质量为 a (gmol1 )，即 M 的相对原子质量 为 。b5.6x 5.6axb 5.6axb重难易错提炼1.电解池与原电池的
20、电极名称易混淆。电解 2.电解池内电路离子的移动方向易混淆。池分阴、阳极，原电池分正、负极。 3.分析电解反应时易忽视电极材料的活性。课后达标检测一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意 )1下列说法正确的是( )电解是把电能转变成化学能的过程 电解是化学能转变成电能的过程 电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A BC D解析：选 D。从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故对、错；电解质溶液的导电过程，必将伴随着两个 电极上氧化还原反应的 发生，同 时生成新的物质，故、 对；某
21、些不能自发进行的氧化 还原反应，通 过电解的原理供 给电能也可以实现，故对。所以 D 选项符合题意。2为使反应 Cu2H 2O=Cu(OH)2H 2能够发生，下列设计方案正确的是 ( )A用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池B用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液C用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液D用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸解析：选 C。该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为 Cu 放电，阴极为 H 放电 ，即用 Cu 作阳极，电解质溶液中为 H2O 放电，选项 C 符合要求。3将含有 KCl、CuBr 2、Na 2SO4
22、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。正确的是(设 Cl2、Br 2 全部从溶液中逸出)( )24A BC D均正确解析：选 A。溶液中存在的阴离子有 Cl 、Br 、SO 、OH ，阳离子有24K 、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24电解 CuBr2，阳极逸出 Br2，阴极析出 Cu。CuBr2 消耗完后 继续电
23、解 HCl(H 来自于水中)。当Cl 被消耗尽 时 ，则继续电解水。由于水被消耗， c(K )、c(Na )和 c(SO )会增大。244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 BC D全部解析：选 C。用惰性电极电解稀 NaOH 水溶液，pH 增大，电解稀 H2SO4 溶液，pH 减小，电解稀 Na2SO4 水溶液，pH 不 变，NaOH、H 2SO4
24、、Na2SO4 的浓度均增大。用惰性电极电解饱和 Na2SO4 水溶液，溶液的浓度不变。5(2018苏州高二检测)在水中加等物质的量的Ag 、Pb 2 、Na 、SO 、NO 、Cl ，该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通24 3电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为( )A35.5108 B16207C81 D10835.5解析：选 C。溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀，Ag Cl =AgCl、Pb 2 SO =PbSO4，最后溶液就成了 NaNO3 溶液；而电解24NaNO3 溶液，实质 上就是电解水， 电解方程式为 2H2O 2H2O 2。氧化产物= = = = =通 电
25、和还原产物的质量之比为 m(O2)m(H 2)(1 mol32 gmol1 )(2 mol2 gmol1 )81，即 C 项 正确。6用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2 后恰好恢复到电解前的浓度和 pH。则电解过程中转移的电子的物质的量为( )A0.1 mol B0.2 molC0.3 mol D0.4 mol解析：选 D。由电解 CuSO4 溶液反应的化学方程式2CuSO42H 2O 2CuO 22H 2SO4 知，电解过程中只析出 Cu 和放出 O2，故电= = = = =通 电 解后加入 CuO 就可以复原。但本 题提示加
26、入 0.1 mol Cu(OH)2 可以复原，说明电解过程中阴极不仅有 Cu 生成，还有 H2 生成。0.1 mol Cu(OH)2 相当于 0.1 mol CuO 和 0.1 mol H2O，由电子守恒 0.1 mol CuO0.1 mol Cu0.2 mol e ，0.1 mol H2O0.1 mol H20.2 mol e ，共计0.4 mol e 。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意 )7有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( )A甲中负极反应式为 2H 2e =H2B乙中阳极反应式为 Ag e =AgC丙中 H 向碳棒方向移动D丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体解析：
27、选 C。由图可知，甲、丙是原 电池，甲中 Zn 为负极，电极反应为 Zn2e = Zn2 ，A 项错误；丙中 Fe 为负极，碳棒为正极， H 向碳棒方向移动，C 项正确；乙、丁为电解池，乙中 Ag 为阳极，自身失去 电子， B 项错误；丁中放电顺序为 I Cl ，开始时阳极产生碘单质，阴极产生 H2，D 项错误。8用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 13 的 CuSO4 和 NaCl 的混合溶液，可能发生的反应为( )A2Cu 2 2H 2O 2Cu4H O 2= = = = =通 电 BCu 2 2Cl CuCl 2= = = = =通 电 C2Cl 2H H2Cl 2= = = =
28、=通 电 D2H 2O 2H2O 2= = = = =通 电 解析：选 BD。由题意知，溶液中 CuSO4 和 NaCl 的物质的量之比为 13，得 n(Cu2 )n(Cl ) 13。根据离子的放 电顺序，阳离子： Cu2 H Na ，阴离子：Cl OH SO，知溶液电解过程可分为三个 阶段：第一阶段电解 CuCl2 溶液：24Cu2 2Cl CuCl 2，第二 阶段电解 NaCl 溶液：= = = = =通 电 2Cl 2H2O H2Cl 22OH ，第三 阶段电 解水：= = = = =通 电 2H2O 2H2O 2，故 B、D 正确。= = = = =通 电 9如图所示，下列叙述正确的是
29、( )AY 为阴极，发生还原反应BX 为正极，发生氧化反应CY 与滤纸接触处有氢气生成DX 与滤纸接触处变红解析：选 AC。从题图中可以看出，左边的装置为原电池而右 边的装置为电解池。根据原电池原理，较活泼的一极作原 电池的负极，所以 Zn 为负 极， Cu 为正极。再根据电解原理，Y 与 Zn 片相连为阴极，X 与 Cu 片相连为阳极， Y 极的电极反应式为 2H 2e =H2(还原反应) ；X 极的电极反应式为 4OH 4e =2H2OO 2( 氧化反应) 。Y 极上 H 放电，同时产生了 OH ，呈碱性，使酚 酞溶液呈红色。三、非选择题10从 H 、Cu 2 、Na 、SO 、Cl 五种
30、离子中选择并恰当地组成电解质，按下列24要求进行电解：(1)以石墨为电极进行电解，使电解质质量减少，水质量不变，则可采用的电解质是_。(2)以石墨为电极进行电解，使电解质质量不变，水质量减少，则可采用的电解质是_。(3)以石墨为阳极，铁棒为阴极进行电解，使电解质和水的质量都减少，则可采用的电解质是_。(4)以石墨为电极进行电解，阴极析出金属，阳极放出 O2 时，则可采用的电解质是_。(5)以石墨为电极进行电解，两极分别放出气体，且体积比为 11 时，则可采用的电解质是_。解析：根据离子的放电顺序，阳离子： Cu2 H Na ，阴离子：Cl OH SO 。(1)以惰性 电极电解时， 电解质质量减
31、少，水质量不变，只 电解电解质，24电解质可能为 HCl、CuCl2。(2)以惰性电极电解时，电解质质 量不变，水 质量减少，只电解水，电解质可能为 H2SO4、Na2SO4、NaHSO4。(3)石墨为阳极， 铁 棒为阴极，电极材料不参加反应，电解质和水的质量都减少，既 电解电解质又电解水， 电解质 可能为 CuSO4、NaCl。(4)以石墨为电极进行电解，若阴极析出金属，阳极放出 O2时，电解质中阳离子放电，水中氢氧根离子放电， 电解质可能为 CuSO4。(5)以石墨为电极进行电解，两极分别放出气体，且体积比为11 时，这可能是氢离子在阴极放 电， 氯离子在阳极放电 。答案：(1)HCl、C
32、uCl 2 (2)H 2SO4、Na 2SO4、NaHSO 4 (3)CuSO 4、NaCl (4)CuSO 4 (5)HCl、 NaCl11(2018镇江高二检测)如图所示， X 和 Y 均为石墨电极：(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为_。电解过程中_(填“阴 ”或“阳”) 极附近会出现红色。(2)若电解液为 500 mL 含 A 溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到 X 电极表面有红色固体物质生成，Y 电极有无色气体生成。当溶液中原有溶质完全电解后，取出 X 电极，洗涤、干燥、称量，电极增重 1.6 g。电解后溶液的 c(H )_。要使电解后溶液恢复到电解前的状
33、态，需加入一定量的_(填物质的化学式，假设电解前后溶液的体积不变) 。请推测原溶液中所含的酸根离子可能是_。设计实验验证推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：_。解析：(1)电解饱和食盐水，阳极 Cl 放电生成 Cl2，阴极是水电离出的 H 放电生成 H2，同时生成 OH ，阴极附近会出 现红色。(2)蓝色溶液，说明是可溶性铜盐溶液，X 极有红色固体物质生成，说明溶液中的 Cu2 放电， X 极是阴极，Y 极是阳极，有无色气体生成，说明是溶液中的 OH 放电，阴离子 为含氧酸根离子 SO 或 NO 。生成 铜 0.025 mol，由 电解反 应的离子方程式 2Cu2 2H 2O24 32CuO
34、 24H 可知，生成的 H 为 0.05 mol，c(H )0.1 molL1 。使其恢复= = = = =通 电 至电解前的状态，可加入氧化 铜或碳酸铜。答案：(1)2Cl 2H 2O Cl2H 22OH 阴= = = = =通 电 (2)0.1 molL1 CuO(或 CuCO3) SO (或 NO ) 取少量待测液于试管中，滴24 3加盐酸无明显现象，继续滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明含有硫酸根离子(或取少量待测液于试管中，滴加浓硫酸，再加入铜粉，若有红棕色气体产生，则证明含有硝酸根离子)12如图 X 是直流电源。Y 池中 c、d 为石墨棒，Z 池中 e、f 是质量相同的铜棒。
35、接通电路后，发现 d 附近显红色。(1)电源上 b 为_极( 用“正” “负” “阴”或“阳”填空，下同)。Z 池中 e 为_ 极。连接 Y、Z 池线路中，电子流动的方向是 d_e(用“”或“”填空)。(2)写出 c 极上反应的电极反应式：_。写出 Y 池中反应的化学方程式： _。写出 Z 池中 e 极上反应的电极反应式：_。答案：(1)负 阳 (2)2Cl 2e =Cl22NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2= = = = =通 电 Cu2e =Cu213蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是 NiO2Fe2H 2O Fe(OH)2Ni(OH)
36、2。 放 电 充 电(1)若此蓄电池放电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是_( 填字母)。ANiO 2 BFeCFe(OH) 2 DNi(OH) 2(2)该电池放电时，正极附近溶液的 pH_(填“增大 ”“减小”或“不变”)。(3)充电时该电池阳极的电极反应式为_ 。(4)用此蓄电池分别电解以下两种溶液，假如电路中转移了 0.02 mol e ，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题：电解 M(NO3)x溶液时某一电极增加了 a g M，则金属 M 的相对原子质量为_(用含 a、x 的表达式表示) 。电解含有 0.01 mol CuSO4 和 0.01 mol NaCl 的混合溶液 1
37、00 mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是_；将电解后的溶液加水稀释至 1 L，此时溶液的 c(H )_mol/L。解析：(1)根据原电池反应中元素化合价变化可知，被还原的物质为 NiO2。(2)NiO2 在正极反应，电极反应式为 NiO22H 2O2e =Ni(OH)22OH ，由于有氢氧根离子生成，pH增大。(3)充电时，蓄电池的正极与外电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，电极反应式为 Ni(OH)22e 2OH =NiO22H 2O。(4)由题意，电路中转移了 0.02 mol e 时，有 a g M 析出，其摩尔质量为 50xa g/mol，其相 对 原子质量为 50xa。电路中
38、转移了a gx0.02 mol0.02 mol e 时，溶液中 Cu2 在阴极上恰好完全析出，在阳极上放电的离子有 Cl 和 OH ，生成的气体有氯气和氧气，根据 电子守恒有 2n(Cl2)4n(O 2)0.02 mol，又 n(Cl2)0.005 0 mol，则 n(O2) 0.002 5 mol，阳极产生的气体在标准状况下的体积为 0.007 5 mol22.4 L/mol0.168 L；生成的氧气为 0.002 5 mol 时，消耗氢氧根离子 0.01 mol，生成氢离子 0.01 mol，最后 1 L 溶液中氢离子浓 度为 0.01 mol/L。答案：(1)A (2)增大(3)Ni(OH)22e 2OH =NiO22H 2O(4)50xa 0.168 L 0.01
