第6讲《电解池初步》习题及解析.pdf

第 6 讲电解池初步习题及解析例题一用石墨电极电解CuCl2和 KCl 混合溶液，电解初期阴极和阳极分别析出的物质是（）AH2、 Cl2 BCu、Cl2 CH2、 O2 DCu、O2考点 :电解原理解析 : 电解 CuCl2和 NaCl 的混合溶液时,离子放电顺序为：Cu2+H+Na+、Cl-OH-,所以阴极上析出 Cu,阳极上析出Cl2，故选 B. 例题二如图以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式1)电解 AgNO3溶液阳极的电极反应式：_；阴极的电极反应式：_；电解总反应方程式：_ (2)电解 NaCl 溶液阳极的电极反应式：_；阴极的电极反应式：_；电解总反应方程式：_. 考点 :电解原理解析 : （1）以石墨为电极电解AgNO3溶液，阳极上H2O 失电子生成O2和 H+，阳极反应式为4OH-4e-O2 +2H2O；阴极上 Ag+得电子生成Ag ，阴极反应式为Ag+e-=Ag，电池反应式为4AgNO3+2H2O= 电解 4Ag+O2 +4HNO3，故答案为： 4OH-4e-O2+2H2O；Ag+e-=Ag；4AgNO3+2H2O=4Ag+O2 +4HNO3；（2）以石墨为电极电解NaCl 溶液时，阳极上Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl-2e- Cl2 ；阴极上 H2O 得电子生成H2和 OH-，阴极反应式物为2H2O+2e-H2 +2OH-电池反应式为2NaCl+2H2O= 电解 2NaOH+H2 +Cl2 ，故答案为： 2Cl-2e- Cl2 ； 2H2O+2e-H2 +2OH-；2NaCl+2H2O=电解 2NaOH+H2 +Cl2 例三常温下 ,某溶液中含有两种溶质NaCl 和 H2SO4,它们的物质的量之比为5:2,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7 B. 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考点 :电解原理解析 : A根据以上分析知，电解过程中导致c（OH-）增大，溶液的pH 增大，但最终溶液中溶质为硫酸钠和NaOH，溶液呈碱性，pH7，故 A 错误；B氯离子放电能力大于氢氧根离子，所以先生成氯气，后生成氧气，故B 正确；C钠离子放电能力小于氢离子，所以阴极上只有氢气生成，故C 正确；D第一阶段电解HCl 、第二阶段电解氯化钠和水、第三阶段电解水，故D 正确；故选 A例四如图所示甲、 乙两个装置， 所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是 1 mol 时，下列说法不正确的是() A.溶液的质量变化：甲减小乙增大B.溶液 pH 变化：甲减小乙增大C.相同条件下产生气体的体积：V甲V乙D.电极反应式：甲中阴极：Cu22e=Cu ，乙中负极：Mg 2e=Mg2考点 :原电池和电解池的工作原理解析 : A 甲 中 总 反 应 为 ： 2CuSO4+2H2O= 电 解2Cu+2H2SO4+O2 ， 乙 中 总 反 应 为 ：Mg+2HCl=MgCl2+H2 ，故甲溶液质量减小，乙溶液质量增大，故A 正确；B甲中生成H2SO4，pH 减小，乙中消耗HCl ，pH 增大，故B 正确；C甲中阴极为Cu2+放电，电极反应为Cu2+2e-=Cu，乙中负极为镁放电，电极反应为：Mg-2e-=Mg2+，故 C 正确；D当两装置电路中通过的电子都是0.1mol 时，甲中产生0.025molO2，乙中产生0.05molH2，故相同条件下，甲乙中产生气体的体积比为1：2，故 D 错误故选 D例五如图所示 ,通电后 A 极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是( ) A. P 是电源的正极B. F 极上发生的反应为：4OH- 4e-=2H2O+O2C. 电解时，甲、乙、丙三池中，除E. F 两极外，其余电极均参加了反应D. 通电后，甲池溶液的pH 减小，乙池溶液的浓度增大、丙池溶液的pH 不变考点 :原电池和电解池的工作原理解析 : 该电解池中，有金属析出的电极A 极是阴极，所以B 是阳极， C 是阴极， D 是阳极， E 是阴极， F 是阳极， Q 是正极， P 是负极；A. P 是电源的负极，故A 错误；B. F 极是阳极 ,电解硫酸氢钠溶液,根据放电顺序 ,该电极上发生的反应为：4OH- 4e-=2H2O+O2 ，故 B 正确；C. 在电解池中， 阳极上是活泼电极时，则该电极上是电极本身失电子的反应，所以电极 B. D的电极参加了反应，其余的没有，故C 错误；D. 甲池是电镀池原理液，所以pH 不变，电解硫酸铜溶液，两极上放电的微粒让溶液中的铜离子浓度不变，pH 不变，电解硫酸钠，实质是电解水所以酸性增大，pH 减小，故D 错误。

故选 B. 例六按图装置进行电解实验（A、B、C、D 均为铂电极），供选择的四组电解液列在下表中，要满足的条件是：（1）通电一段时间后甲池和乙池的pH 值都下降，（2）电极C、A 所得电解产物的物质的量之比为2：1，甲、乙两电池中电解液组号数是（）组号甲乙1 NaCl AgNO32 AgNO3CuCl23 H2SO4AgNO34 CuSO4HNO3A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 考点 :电解原理解析 : A电解 NaCl 溶液生成NaOH，pH 增大， 电解 AgNO3溶液生成硝酸， pH 下降， 故 A 不选；B电解AgNO3溶液生成硝酸，pH 下降， A 为阴极电解生成金属银，电极反应为：2Ag+2e-=2Ag，电解 CuCl2溶液生成的氯气与水反应生成酸，pH 下降， C 电极为阴极，电极反应为： Cu2+2e-=Cu，由电子守恒可知，Cu2Ag ，则电极C、A 所得电解产物的物质的量之比为1：2，故 B 不选；C电解硫酸溶液，实质电解水，氢离子浓度变大，pH 下降， A 为阴极电解生成氢气，电极反应为： 2H+2e-=H2 ，电解AgNO3溶液生成硝酸，pH 下降， C 电极为阴极，电极反应为：2Ag+2e-=2Ag ，由电子守恒可知2AgH2，则电极 C、A 所得电解产物的物质的量之比为 2：1，故 C 选；D电解 CuSO4溶液生成硫酸，pH 下降， A 电极为阴极，电极反应为：Cu2+2e-=Cu，电解HNO3溶液实质电解水，氢离子浓度变大，pH 下降， C 为阴极电解生成氢气，电极反应为：2H+2e-=H2 ，由电子守恒可知，H2Cu，则电极 C、A 所得电解产物的物质的量之比为1：1，故 D 不选；故选 C例七如图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈红色.下列说法正确的是（）A. X 是正极， Y 是负极B. X 是负极， Y 是正极C. CuSO4 溶液的 pH 值逐渐减小D. CuSO4 溶液的 pH 值不变考点 :电解原理解析 : A、通电电解氯化钠溶液时，b 极附近溶液呈红色，说明b 连接的 Y 为电源的负极，则X 为正极，故 A 正确；B、通电电解氯化钠溶液时，b 极附近溶液呈红色，说明b 连接的 Y 为电源的负极，则X 为正极，故 B 错误；C、通电电解硫酸铜时，总反应为：2CuSO4+2H2O= 通电 2Cu+2H2SO4+O2 ，溶液的 pH 减小，故 C 正确；D、通电电解硫酸铜时，总反应为： 2CuSO4+2H2O= 通电 2Cu+2H2SO4+O2 ，溶液的 pH 减小，故 D 错误故选 AC例八氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。

下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中正确的说法是 ( ) A. 可以选用炭棒作为阴、阳极材料，但阳极材料也可以用铁棒B. 用湿润的淀粉KI 试纸靠近阴极区域，试纸变蓝C. 电解过程中，在阴极区域溶液中滴加酚酞，溶液变红色D. 实验结束后将溶液搅拌，然后用pH 试纸检验，溶液呈中性考点 :氯碱工业解析 : A. 金属作阳极 ,阳极是活泼金属铁本身放电,电极反应方程式为：Fe- 2e- Fe2+，故 A 错误；B. 选用炭棒作为阴、阳极材料,电解饱和食盐水时,阴极反应式为：2H2O- 2e- 2OH-+H2,阳极反应式为： 2Cl- 2e- Cl2,阴极产物为NaOH 和 H2,无 Cl2，试纸不会变蓝，故B 错误；C. 用惰性材料作阴极，电解饱和食盐水阴极上氢离子放电，同时得到氢氧根离子，在阴极区域溶液中滴加酚酞，溶液变红色，故C 正确；D. 电解一段时间后，所得的电解质溶液是氢氧化钠溶液，将电解液全部转移到烧杯中，会显示碱性，故D 错误；故选 C. 例九如图： A 为直流电源， B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C 为电镀槽，接通电路后，发现 B 上的 c 点显红色，请填空：（1）电源 A 上的 a 为_极（2）滤纸 B 上发生的总化学方程式为_（3） 欲在电槽中实现铁上镀铜，接通 K 点， 使 c、 d两点短路，则电极 f 上发生的反应为_，槽中放的镀液可以是_（填写溶质的化学式）考点 :原电池和电解池的工作原理解析 : （1）B 外接电源， 所以是电解氯化钠溶液的电解池，接通电路后，发现 B 上的 c 点显红色，B 上的 c 点显红色，说明c 点有氢氧根离子生成，根据离子的放电顺序知，该极上氢离子得电子放电，所以c 是阴极，外电源b 是负极， a 是正极，故答案为：正；（2）电解氯化钠溶液时，溶液中的离子放电顺序为：氢离子放电能力大于钠离子，氯离子放电能力大于氢氧根离子，所以电解氯化钠时生成物是氯气、氢气、氢氧化钠，所以其反应方程式为2NaCl+2H2O= 电解 2NaOH+Cl2 +H2 ，故答案为： 2NaCl+2H2O= 电解 2NaOH+Cl2 +H2 ；（3）电镀时， e 是阳极， f 是阴极，镀层Cu 作阳极，镀件铁作阴极，阳极上失电子变成离子进入溶液，阴极上锌离子得电子生成锌单质，阴极上的电极反应式为Cu2+2e-=Cu；电镀液的选取：用含有镀层金属离子的溶液作电镀液，所以可选CuSO4、 Cu（NO3）2 溶液作电镀液故答案为： Cu2+2e-=Cu；CuSO4或 Cu（NO3）2。