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1、第四讲电解池及其应用E）典型例题例Ol某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是（）今酣跃的恤和管皓水A.铜电极附近观察到黄绿色气体B.石墨电极附近溶液呈红色C.溶液中的Na+向石墨电极移动D.铜电极上发生还原反应【答案】D【考点】曲解池原理及应用【解答】解：根据电解饱和食盐水的装置，如果通电后两极均有气泡产生，则金属铜电极一定是阴极,该极上的反应：2H+2b=H23阳极上是氯离子失电子，发生的电极反应为：2C-2e-=C12T。A、金属铜电极一定是阴极，该极上的反应为2H+2e-=H2f,铜电极附近观察到无色气体，故A错误；B、石墨电极是阳极，该电极附近发生
2、的电极反应为：2C-2e-=CbT,可以观察到黄绿色气体产生,故B错误；C、电解池中，阳离子移向阴极，即移向铜电极，故C错误;D、金属铜电极是阴极，该极上的反应为2H+2b=H2T,属于还原反应，故D正确。故选：Do【例02】如图中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极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）a极板b极板X电极电解质溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNo3D铜石墨负极CuCl2A. AB. BC. CD. D【答案】A【考点】电解池原理【解答】解：通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极，溶液中金属元
3、素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，曲解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。A、该选项符合条件，故A正确。B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误。C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误。D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符，故D错误。故选:Ao【例03】用石墨电极电解CUCL溶液（装置如图所示），下列相关分析正确的是（）A.a端是直流电源的正极B.阴极上发生的反应：Cu2+2e=CuC.通电使CUCl2发生电
4、离D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【答案】B【考点】电解池原理及应用【解答】解：A.由装置图可知，铜离子移向的电极为阴极，阴极和电源负极相连，a为负极，故A错伏；B.阴极电极方程式为Cu2+2e-=Cu,故B正确；C.电离过程是电解质在水分子作用下发生的离解过程，不是通电条件，通电使电解质发生氧化还原反应，故C错误；D.氯离子在阳极失电子生成氯气，通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体，故D错误；故选：Bo【例04】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，电解总反应：诵由2Cu+H2O=三=Cu2O+H2t.下列说法正确的是（）A.石墨
5、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0.1mol电子转移时,有0.1molCi2生成【答案】A【考点】电解池原理及应用【解答】A、电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2f,金属铜失电子，说明金属铜一定作阳极，石墨做阴极，在阴极上是溶液中的氢离子得电子，产生羲气，故A正确；B、铜电极本身失电子，发生氧化反应，故B错误：C、铜电极是电解池的阳极，接直流电源的正极，故C错误：D、反应2Cu+H2O=Cu2O+H2T失电子的量为2mol,生成氧化亚铜Imo1,所以当有0.1mol电子转移时,有0.05molCu2,故D错误。故选：Ao取一张用饱和NaCI溶液浸湿的
6、PH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色.则下列说法错误的是（A. a电极是阴极B. b电极与电源的正极相连接C.电解过程中，水是氧化剂D.a电极附近溶液的PH变小【答案】D【考点】曲解池原理及应用【解答】解：取一张用饱和NaCI溶液浸湿的PH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，是惰性电极电解饱和氯化钠溶液过程，电解一段时间后，b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色，说明b电极附近生成的是氯气，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白作用，生成的盐酸具有酸性，说明b为阳极；a处是氢离子放电生成氢气
7、，氢氧根离子浓度增大，PH试纸变蓝色；a为阴极；A、依据分析判断a电极是阴极，故A正确；B、上述分析判断b为阳极和电源正极连接，故B正确；C、电解过程中，水电离出的氢离子得到电子生成氧气，所以水是氧化剂，故C正确；D、依据现象分析判断，a电极为电解池的阴极，溶液中氢离子得到电子生成氢气，负极氢氧根离子浓度增大，附近溶液的PH变大，故D错误；故选：D。【例06】某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为02和燃料（C3H8O）。下列说法正确的是（）电化学/化剂淡r交换较九体化制A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移C.每生成Im
8、olo2，有44gC2被还原D.a电极的反应为：3CO2+18H+-18eC3H8O+5H2O【答案】B【考点】曲解池原理及应用【解答】解：A、该装置是电解池装置，是将电能转化为化学能，所以该装置将光能和电能转化为化学能，故A错误；B、a与电源负极相连，所以a是负极阴极，而电.解池中氢离子向阴极移动，所以H+从阳极b极区向阴极a极区迁移，故B正确：诵由C、电池总的方程式为：6CO2+8H2O2C3H8O9O2,即生成9mol的氧气，阴极有6mol的二氧化碳被还原，也就是Imol的氧气，阴极有Zmol的二氧化碳被还原，所以被还原的二氧化碳为29.3g,故3C错误；D、a与电源负极相连，所以a是阴
9、极，发生还原反应，电极反应式为：3CO2+l8H+l8e-=C3%O+5H2O,故D错误；故选：Bo【例07某校活动小组设计如图所示的装置在铜质奖牌上镀银。下列有关说法正确的是（）A. X为银电极，Y为铜电极，a为AgNO3B. X的电极反应式为Ag+-AgC.电镀液的浓度减小D.实验过程中溶液的PH下降【答案】B【考点】电解池原理及应用【解答】解：A.在铜质奖牌上镀银时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，故X为铜，Y为银，故A错误；B.X为铜，发生还原反应，电极反应式为Ag+e-=Ag,故B正确：C.电镀时，电镀液中各离子浓度不变，故C错误：D.氢离子浓度不变，PH不变，故D错误。故选：Bo电
10、解装置如图所示，电解槽内装有Kl及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。己知：3I2+6OHIO3+5+3H2Oo下列说法正确的是（）A.右侧发生的电极方程式：2H2O+2e=H2t+2OHB.电解结束时，只有左侧溶液中才含有1。3一C.电解槽内发生反应的总化学方程式：2KI+2H2O2KOH+H2t+I2D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总反应不变【答案】A【考点】曲解池原理及应用【解答】解：A.左侧溶液变蓝色，说明生成L,左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，右侧电极反应式为：2H2O+2e-=H2+2OH-,故A
11、正确；B.电解结束，左侧的103-通过阴离子交换膜扩散到右侧，故B错误：C.左侧电极为阳极，电极反应为：2-2b=12,同时发生反应3b+6OH=Io3-+5+3氏0,右侧电由解极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e=H2T+2OH一，故总的电极反应式为：KI+3H2OKIO3+3H2,故C错误;D.如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极产生的OH-不会与L发生反应，故电解槽内发生由解的总化学反应要变化，总反应相当于：2KI+2HzO2KOH+I2+H2T，故D错误；故选：Ao三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、Cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，
12、两膜中间的Na+和SO?一可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（A.通电后中间隔室的SC-离子向正极迁移，正极区溶液PH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为40H-4eO22H2O,负极区溶液PH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的02生成【答案】B【考点】电解池原理及应用【解答】解：A.阴离子向阳极（即正极区）移动，氢氧根离子放电PH减小，故A错误；B.直流电场的作用下，两膜中间的Na+和S（2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室，通电时，氢氧根离子在阳极区放也
13、生成水和氧气，考虑电荷守恒，两膜中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸；氯离子在阴极得电子生成氨气，考虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，故可以得到NaOH和H2SO4产品，故B正确；C.正极区为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2H2-4b=2T+4H+,生成氢离子，正极区溶液PH降低,故C错误;D.每生成ImOl氧气转移4mol电子，当电路中通过ImOl电子的电量时，会有0.25mol的02生成，故D错误，故选：Bo以惰性电极电解CUSo4溶液.若阳极上产生气体的物质的量为0.0Imo1,则阴极上析出CU的质量为（）A. 0.64gB.1.28g
14、C.2.56gD.5.12g【答案】B【考点】电解池相关计算【解答】解：以惰性电极电解CUSo4溶液，在阳极上氢氧根离子放电生成氧气物质的量为0.（HmO1,阴极上铜离子得到电子析出金属铜阳极电极反应：4OH-4e=2H2O+O2:阴极电极反应：2Cu2+4e-=2Cu:根据电子守恒得到：O22Cu4e0.0Imol0.02mol阴极析出铜的质量=0.02mol64gmol=1.28g故选：Bo【例11】用惰性电极电解一定浓度的CUSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入SlmolCu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解).则电解过程中转移电子的物质的
15、量为()A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol【答案】C【考点】电解池相关计算【解答】解：碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，所以加入OJmol碱式碳酸铜Cu?(OH)2CO3相当于加入02molCuOOJmolH2O,根据生成物知，阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上鼠氧根离子放电，根据CU原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=0.2mokn(H2)=0.1mol,则转移电子的物质的量=0.2molx2+0.1molx2=0.6mol,故选Co以惰性电极电解CUSO4和NaCI的混合溶液，两电极上产生的气体体积(标准状况下测定)如图所示,下列有关说法正确的是()A.原溶
