第15講辨析電解原理及應(yīng)用

芯俄--易-混-易-錯聚-焦--、

(1)書寫電解池的電極反應(yīng)式時，可以用實際放電的離子表示，但書寫電解池的總反應(yīng)時，弱電解質(zhì)要寫成

分子式。如用惰性電極電解食鹽水時，陰極反應(yīng)式為2H++2-=H2T(或2H2。+21=112T+201T)；總

反應(yīng)離子方程式為2cr+2H2。曳￡20EF+H2T+ChT。

(2)電解水溶液時，應(yīng)注意放電順序，位于H+、OJT之后的離子一般不參與放電。

⑶Fe3+在陰極上放電時生成Fe2+而不是得到單質(zhì)Fe。

⑷判斷電解產(chǎn)物、書寫電極反應(yīng)式以及分析電解質(zhì)溶液的變化時首先要注意陽極是活性材料還是惰性材

料。

(5)書寫電解化學(xué)方程式時，應(yīng)看清是電解電解質(zhì)的水溶液還是熔融電解質(zhì)。A13+、Mg2+、Na+、Ca2\K+

只有在熔融狀態(tài)下才放電。

⑹電解時溶液pH的變化規(guī)律。

①若電解時陰極上產(chǎn)生H2，陽極上無02產(chǎn)生，電解后溶液pH增大；

②若陰極上無H2產(chǎn)生，陽極上產(chǎn)生02,則電解后溶液pH減小；

③若陰極上有H2產(chǎn)生，陽極上有。2產(chǎn)生，且VH2=2VO2,則有“酸更酸，堿更堿，中性就不變”，即：

a.如果原溶液是酸溶液，則pH變?。?/p>

b.如果原溶液為堿溶液，則pH變大；

c.如果原溶液為中性溶液，則電解后pH不變。

(7)電解質(zhì)溶液的復(fù)原措施。

電解后的溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，出什么加什么(即一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物的化合物)。如用惰性電極電

解鹽酸(足量)一段時間后，若使溶液復(fù)原，應(yīng)通入HC1氣體而不能加入鹽酸。

(8)電鍍銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2+)不變；電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2+)減小。

(9)電解熔融MgCb冶煉鎂，而不能電解MgO冶煉鎂，是因為MgO的熔點很高；電解熔融A12O3冶煉鋁，

而不能電解AlCb冶煉鋁，是因為AlCb是共價化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電。

“易錯典例分析

易里典例上

用惰性電極進行下列電解，有關(guān)說法正確的是()

①電解稀硫酸②電解Cu(NO3)2溶液③電解KOH溶液④電解NaCl溶液

A.電解進行一段時間后四份溶液的pH均增大

B.反應(yīng)②中電解一段時間后，向溶液中加入適量的CuO固體可使溶液恢復(fù)到電解前的情況

C.反應(yīng)③中陽極消耗OH，故溶液濃度變小

D.反應(yīng)④中陰、陽兩極上產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1

【答案】B

【解析】依據(jù)電解規(guī)律可知①為電解水型，②為放氧生酸型，③為電解水型，④為放氫生堿型，所以A、

C錯誤；B項電解產(chǎn)物為Cu和02,所以加氧化銅固體可恢復(fù)，正確；D項陽極產(chǎn)生Cb,陰極產(chǎn)生H2,

物質(zhì)的量之比為1：1,錯誤。

易錯典例巳

如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈藍色。下列說法中不正確的是（）

A.x是正極，y是負極

B.a極產(chǎn)生氫氣，b極生成上

C.a極和Pt電極都有氣泡產(chǎn)生

D.U形管中溶液的堿性增強

【答案】A

【解析】b極附近溶液呈藍色-b極生成L，即確定b極發(fā)生反應(yīng)2「-21=12,則b極是陽極，x是

申解

負極,y是正極,a極H+放電，發(fā)生反應(yīng)2H++21=氏3產(chǎn)生氫氣,U形管中總反應(yīng)式為2KI+2H2。=駕

2KoH+H2T+I2,溶液的堿性增強，故A錯誤，B、D正確；石墨為陰極，鉗為陽極，電極反應(yīng)分別是C/

++2屋==Cu,4OFT—=2氏0+023C正確。

jYFs舉一反三1

在銅片上鍍銀時，下列敘述中錯誤的是（）

①將銅片接在電源的正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag++e-=Ag④在銀

片上發(fā)生的反應(yīng)是4OJT—41=。2什2H2。⑤可用C11SO4溶液作電解質(zhì)溶液⑥可用AgNCh溶液作電

解質(zhì)溶液

A.①③⑥B.②③⑥

C.①④⑤D.②③④⑥

【答案】C

【解析】①將銅片接在電源的負極，錯誤；④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag—b=Ag+,錯誤；⑤CuS04溶

液中的Cu?+在銅片上被還原，無法達到鍍銀的目的，錯誤。

jYFs舉一反三2

粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極(填圖中的字母)；在電

極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,它們在電解槽中的存

在形式和位置為

［答案］cCu2++2e「=CuAu、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c(陽極)下方，F(xiàn)e以Fe?+的形式進入電解液

jYFs舉一反三3

如圖中的A為直流電源,B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酰溶液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B

上的c點顯紅色。請?zhí)羁?

(1)電源A中a為極。

(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K,使c、d兩點短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為,

電極f上發(fā)生的反應(yīng)為,槽中盛放的電鍍液可以是或(只要求填兩

種電解質(zhì)溶液)。

電解

【答案】⑴正(2)2NaCl+2H2O^=H21+Ch?+2NaOH

(3)Zn-2e-=Zn2+Zn2++2e-=ZnZnSCU溶液ZnCL溶液(其他合理答案也可)

【解析】(1)根據(jù)c點變紅知該極上的反應(yīng)為2H++21=氏7,即該極為陰極，與電源的負極相連，所

以a是正極。

申解

(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O=H2f+Cl2T+2NaOH。

(3)e為陽極，電極反應(yīng)為Zn—2屋^=Zn2+；f為陰極，電極反應(yīng)為Zr^^+Ze—^=Zn；電鍍液為含鍍層金屬

離子的電解質(zhì)溶液，所以可用ZnSCU溶液或ZnCL溶液等。

平易混易錯剖析

g------------------------

1.電解質(zhì)的電離和溶液的導(dǎo)電有什么聯(lián)系？

【細剖精析】

溶液的導(dǎo)電，首先要有電解質(zhì)的電離，大家知道，非電解質(zhì)的水溶液并不導(dǎo)電，就是因為溶液中沒有自由

離子。因此，電解質(zhì)溶于水就發(fā)生電離，產(chǎn)生了自由離子，該溶液就可以導(dǎo)電。電解質(zhì)的導(dǎo)電過程就是其

電解過程。

2.電解池的陰、陽極與電極材料有什么關(guān)系？

【細剖精析】

電解池的陰、陽極取決于外接電源的正負極，與電極材料的金屬活動性無關(guān)。

3.如何設(shè)計實驗驗證電解飽和食鹽水的各種產(chǎn)物？

【細剖精析】

向飽和食鹽水中滴加幾滴酚醐，電解后陰極區(qū)域溶液變紅，證明有NaOH生成；用兩支試管分別收集兩極

氣體，陽極產(chǎn)物用濕潤的淀粉一KI試紙驗證，陰極產(chǎn)物用爆鳴實驗驗證。

4.電解過程中放叢生堿型和放。2生酸型的實質(zhì)是什么？

【細剖精析】

放H2生堿型的實質(zhì)是水電離出的H+放電，破壞了水的電離平衡，使OFT濃度增大，放。2生酸型的實質(zhì)

是水電離出的OIT放電，破壞了水的電離平衡，使H+濃度增大。

5.用惰性電極電解，若要使電解后的溶液復(fù)原，應(yīng)怎樣操作？

【細剖精析】

用惰性電極電解時，若要使電解后的溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，應(yīng)遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原則，

一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物形成的化合物。

5.⑴Zn+H2so4=ZnSC)4+H2T能設(shè)計成電解池。(Y)

【細剖精析】

電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，所以不論自發(fā)、不自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)理論上均可設(shè)計成電解池；如

用Zn作陽極、惰性電極作陰極，電解硫酸溶液，電池反應(yīng)即為上述反應(yīng)。

(2)陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)。(Y)

【細剖精析】

陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液中的陽離子放電。

(3)陽極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)。(x)

【細剖精析】

陽極如果是活性電極，電極本身參加反應(yīng)。

(4)電解過程中陰離子向陰極定向移動。(x)

【細剖精析】

電解過程中陰離子向陽極定向移動，陽離子向陰極定向移動。

(5)用銅作陽極、石墨作陰極電解CuCb溶液時，陽極電極反應(yīng)式為2C「一2鼠(x)

【細剖精析】

活潑金屬作陽極時，金屬首先失電子被氧化，故陽極反應(yīng)為Cu—2e-=Cu2+。

(6)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等。(x)

【細剖精析】

電解精煉銅時，陰極析出的只有Cu,而陽極減少的有活潑的Zn、Fe、Ni等形成陽離子存在于溶液中，不

活潑的Ag、Au等形成陽極泥沉在底部，故兩極的質(zhì)量變化不相等。

(7)電鍍過程中，溶液中離子濃度不變。(，)

【細剖精析】

電鍍過程中陽極質(zhì)量減輕等于陰極質(zhì)量增加，電鍍液中離子濃度保持不變。

(8)電解精煉銅時，溶液中的陽離子濃度會發(fā)生變化。(q)

【細剖精析】

由于粗銅中含有Zn、Fe、Ni等活潑金屬，反應(yīng)過程中失去電子形成陽離子存在于溶液中，而陰極上只有

Cr+被還原，所以電解過程中，溶液中的陽離子濃度會發(fā)生變化。

，核心知識梳理

1.電解

讓直流電通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。在此過

程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

2.電解池

(1)概念：電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

(2)電解池的構(gòu)成條件：①有外接電源；②有與電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)相連的兩個電極；③形成閉合回

路。

(3)電極名稱及電極反應(yīng)式(以電解CuCb溶液為例)

電極名稱:陽極.電極名稱:阻極

石墨

反應(yīng)類型：還原反應(yīng)反應(yīng)類型:氧化反應(yīng)

一電極反應(yīng)式：

電極反應(yīng)式：Cu2++2e-=Cir

-2Cl-2e=C121

CuCl2溶液--------------

總反應(yīng)方程式：CuCb==Cu+CLT。

(4)電解池中電子和離子的移動:

①電子：從電源負極流出后，流向電解池陰極；從電解池的陽極流向電源的正極。

②離子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。

3.在惰性電極上離子的放電順序

（1）陰極（與電極材料無關(guān)）：

Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）Fe2+Zn2+H+（水）Ap+Mg24-Na+Ca2+K+

得到電子由易到難

（2）陽極（與電極材料有關(guān)）：

活潑電極＞S2-＞廠＞Br-＞Cr＞OH-＞含氧酸根離子＞F］

失去電子由易到難

［注意］活潑電極是指除金、粕等惰性金屬外的其他金屬電極。

4.判斷電解池陰、陽極的常用方法

判斷方法陽極陰極

與電源連接與正極相連與負極相連

導(dǎo)線中電子流出電子流入

閉合

陽離子移離陽離子移向

回路電解質(zhì)溶液中

陰離子移向陰離子移離

得失電子失電子得電子

電極化合價升高降低

反應(yīng)反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)

電極質(zhì)量減小或不變增大或不變

5.用惰性電極電4用電解質(zhì)溶液的類型

電解產(chǎn)物電解質(zhì)溶電解質(zhì)溶

電解質(zhì)電解

類型實例電極反應(yīng)特點液的液的

特點陰極陽極對象

變化復(fù)原

含氧酸H2so4

可溶性陰極：4H++4e一

NaOH

電解強堿=2H2T濃度

水加

H2o2H2O

水型活潑金陽極：4OH一一4e一增大

屬含氧=2HO+OT

KNO322

酸鹽

無氧酸

HC1H2C12通HC1

電

電解不活潑電解質(zhì)電離出的陰、陽濃度

解加

質(zhì)型金屬無離子分別在兩極放電減小

CuCl2CuCl2

質(zhì)CuCL

氧酸鹽

陰極：2H++2e一

放H2活潑金電解生成

=叩

生堿屬無氧NaClHCl質(zhì)和新電通HC1

22陽極：電解質(zhì)陰離子放

型酸鹽水解質(zhì)

電

放。2不活潑陰極：電解質(zhì)陽離子放電解生成加

CuSO4Cu02CuO

生酸金屬含電質(zhì)和新電

型氧酸鹽陽極：4OH一一4e一水解質(zhì)

=2H2O+O2T

6.電解飽和食鹽水

（1）電極反應(yīng)

陽極：2c「一2屋=C12T（反應(yīng)類型：氧化反應(yīng)），

陰極：2H++2b=H2f（反應(yīng)類型：還原反應(yīng)）。

（2）總反應(yīng)方程式

通申

①化學(xué)方程式：2NaCl+2H2O=^2NaOH+H2T+C12T。

_通申

②離子方程式:2Cr+2H2O=^2OH-+H2T+Chto

（3）應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣

陽極鈦網(wǎng)（涂有鈦、釘?shù)妊趸锿繉樱?/p>

陰極碳鋼網(wǎng)

①只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過

陽離

②將電解槽隔成陽極室和陰極室

子交

③既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免C12和NaOH溶液作用生成

換膜

的NaClO影響燒堿質(zhì)量

7.電鍍和電解精煉銅

電鍍（鐵制品上鍍Cu）電解精煉銅

.

粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au

電極材料鍍層金屬銅

等雜質(zhì)）

Cu-2e=Cu2+、

陽極

Zn_2e=Zn2+、

電極反應(yīng)Cu_2e=Cu2+

Fe-2e-=Fe2+、

Ni-2e-=Ni2+

陰極電極材料待鍍鐵制品精銅

電極反應(yīng)Cu2++2e^^=Cu

電解質(zhì)溶液含Cl?+的鹽溶液

電解精煉銅時，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽極泥

8.電冶金

利用電解熔融鹽（或氧化物）的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。

總方程式陽極、陰極反應(yīng)式

陽極：2c「一2e-=Cbf

2NaCl（熔融）理

冶煉鈉=2Na+ClT

2陰極：2Na++2e-^=2Na

陽極：2C「一2人-CLT

冶煉鎂MgCb（熔融）圓曳Mg+Cl2T

陰極：Mg2++2e-=Mg

陽極：6O2"-12e"=3Ot

2Al2。3（熔融潭2

冶煉鋁=4Al+3Ot

2陰極：4Al3++12e-=4Al

3----易--錯---通---關(guān)---基--礎(chǔ)---練------乙

1.電化學(xué)在8常生活中用途廣泛，圖甲是原電池，電池總反應(yīng)為Mg+ClCT+H2O=Cr+Mg（OH）2，圖乙是

電解池，用于含CrQ；的工業(yè)廢水的處理。下列說法錯誤的是

_負載_

由惰性電極

出料口B（內(nèi)壁附著

番催化劑）

電解質(zhì)

_r

鎂電極I

進料口A

甲乙

A.圖甲中發(fā)生的氧化反應(yīng)是Mg-2e=Mg2+

B.圖乙中惰性電極作電解池的陰極，電極棒上有H?放出

C.圖乙中Cr?。；向惰性電極移動

D.若圖甲作為圖乙的電源，當(dāng)消耗3.6gMg時，理論上也消耗8.4gFe

【答案】C

【解析】圖甲是原電池，分析總反應(yīng)可知Mg發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極，惰性電極作正極，電極反應(yīng)式為

ClO+2e+H2O=Cl+2OH;

圖乙是電解池，F(xiàn)e作陽極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+,惰性電極作陰極，電極反應(yīng)式為2H2（）+2e=H2T+2OH,

2+

然后發(fā)生6Fe+Cr2O；-+10OH+7H2O=2Cr(OH)3；+6Fe(OH)3；o

A.甲是原電池，Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：Mg-2e=Mg2+,故A正確；

B.圖乙為電解池，惰性電極與電源負極相連，作電解池的陰極，陰極反應(yīng)式是2H2O+2e=H2T+20H,所

以電極棒上有氫氣生成，故B正確；

C.電解池中陰離子向陽極移動，Cr?。；-向陽極Fe電極移動，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的C/+與

惰性電極附近的0H-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀而除去，故C錯誤；

D.串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，若圖甲中3.6g鎂溶解，電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+,圖乙陽極反應(yīng)式是

Fe0』e2+,則圖乙中溶解n(Fe)=n(Mg》就

m（Fe）=0.15molx56g/mol=8.4g,故D正

確；

故選C。

2.近期，我國科學(xué)家在氨堿工業(yè)的基礎(chǔ)之上，用電解法研究“碳中和”中CO?的處理，其裝置工作原理如

圖。下列說法錯誤的是

B.a為電源的負極

c.膜n為陰離子交換膜

D.M電極的電極反應(yīng)式為：C02+H20+2e-=HCOO-+OH-

【答案】C

【解析】該裝置中含有外加電源，因此該裝置為電解池，M電極：CCh—HCOO,C元素化合價由+4價降

低為+2,CO2在M極上得電子，即M電極為陰極，N電極為陽極，據(jù)此分析；

A.根據(jù)上述分析，N電極為陽極，根據(jù)放電順序，C1在陽極上先放電，C1失去電子轉(zhuǎn)化成氯氣，即X為

氯氣，故A說法正確；

B.根據(jù)上述分析，M電極為陰極，根據(jù)電解原理，a為電源的負極，故B說法正確；

C.根據(jù)裝置圖，中間產(chǎn)生NaOH,即右邊電極區(qū)的Na+向左移動，膜H為陽離子交換膜，故C說法錯誤；

D.M電極：CO2THCOO,同時產(chǎn)生OH,電極反應(yīng)式為COz+HzO+Ze-HCOO+OH-,故D說法正確；

答案為C。

3.用惰性電極電解下列溶液，電解結(jié)束后加適量水，溶液能恢復(fù)至電解前狀態(tài)的是

A.CuCl2B.AgNO3C.H2SO4D.KC1

【答案】C

【解析】電解結(jié)束后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液和電解前相同，應(yīng)為電解水型的電解，電解時

+

陽極反應(yīng)為：4OH4e=2H2O+O2t，陰極反應(yīng)為：4H+4e=2H2T，可為電解含氧酸溶液、強堿溶液或活潑金

屬的含氧酸鹽溶液。

A.電解CuCl?溶液，陰極析出銅，陽極生成氯氣，要使溶液恢復(fù)到原來的濃度，應(yīng)加入CuCb,故A不

符；

B.電解AgNCh,陰極析出Ag,陽極生成O2,要使溶液恢復(fù)到原來的濃度，應(yīng)加入Ag2O,故B不符；

C.電解H2sO4溶液，陽極生成氧氣，陰極生成氫氣，實際為電解水，電解后加入水可恢復(fù)到原來的濃度,

故C符合；

D.電解KC1溶液，生成KOH、H2、Cl2,加水顯然不能恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)通入適量的HC1氣體，故

D不符；

故選C。

4.利用含雙膜（陰離子交換膜和過濾膜）電解裝置將普通電解精煉銅所制備的精銅（仍含微量雜質(zhì)）提純?yōu)楦?/p>

純度銅。下列有關(guān)敘述中不正確的是

A.電極a為高純度銅，電極b為精銅

B.電極b上發(fā)生的主要反應(yīng)為Cu-2e=Cu2+

C.甲膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進入陰極區(qū)

D.相同時間內(nèi)b電極減少的質(zhì)量和a電極增加的質(zhì)量相等

【答案】D

【解析】A.電解精煉金屬時高純銅為陰極，精銅為陽極，A正確；

B.精銅中主要成分是Cu,故陽極b上發(fā)生的主要反應(yīng)為Cu-2e-=Cu>,B正確；

C.甲膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進入陰極區(qū)在陰極上放電，得不到高純銅，C正確；

D.b電極為含有雜質(zhì)的銅，銅和雜質(zhì)中活潑的金屬都能發(fā)生失電子的反應(yīng)，雜質(zhì)中還可能含有不參與電

極反應(yīng)的固體雜質(zhì)，而a電極上只析出金屬銅，故相同時間內(nèi)b電極減少的質(zhì)量和a電極增加的質(zhì)量不相

等，D錯誤；

故選D。

5.最近，我國科研人員研發(fā)了一種可充電的“Na電池，有利于實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略，其電池反應(yīng)如下：

4Na+3CO2.^2Na2CQ3+C,下列說法正確的是：

A.放電時，CO2通入電池的負極

B.充電時，Na+在陰極發(fā)生還原反應(yīng)

C.用NaClO4水溶液作為電解質(zhì)溶液

D.標況下2.24LCC>2參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.4NA個電子

【答案】B

【解析】根據(jù)電池反應(yīng)可知，放電時：鈉失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，為原電池的負極，則二氧化碳為正極，

以此解題。

A.由分析可知，CO2通入電池的正極，A錯誤；

B.充電時，鈉離子得到電子變?yōu)閱钨|(zhì)鈉，故充電時，Na+在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；

C.該反應(yīng)有鈉參與反應(yīng)，鈉與水發(fā)生反應(yīng)，不能用水溶液作電解質(zhì)溶液，C錯誤；

04

D.根據(jù)總方程式可知，3CO2~4e,則標況下2.24LCC>2參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移號NA個電子，D錯誤；

故選Bo

6.一種采用H2O(g)和N(g)為原料制備NHJg)的裝置示意圖如下。

工作電源

固體氧化物電解質(zhì)

下列有關(guān)說法正確的是

A.在b電極上，N?被還原

B.金屬Ag可作為a電極的材料

C.改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變

D.電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中一不斷減少

【答案】A

【解析】由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3,N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b為

陰極，電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e=2NH3+3O2,a為陽極，電極反應(yīng)式為2C）2+4e=O2,據(jù)此分析解答；

A.由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3,N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即N2被還原,

A正確；

B.a為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；

C.改變工作電源的電壓，電流強度發(fā)生改變，反應(yīng)速率也會改變，C錯誤；

D.電解過程中，陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e=2NH3+3O2,陽極電極反應(yīng)式為2C>2+4e=O2,因此固體氧

化物電解質(zhì)中不會改變，D錯誤；

答案選A。

7.下列對應(yīng)的電極反應(yīng)式中，正確的是

A.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，鐵電極的電極反應(yīng)式：Fe-3e.=Fe3+

B.用鐵做陽極電極電解飽和食鹽（足量）時，陽極的電極反應(yīng)式：2C「-2e-=CbT

C.堿性氫氧燃料電池負極的電極反應(yīng)式：H2-2e-+2OH-=2H2O

D.粗銅精煉時，與電源正極相連的電極上的電極反應(yīng)式：Cu"+2e-=Cu

【答案】C

【解析】A.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，鐵電極為原電池的負極，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，電

極反應(yīng)式應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+,故A錯誤；

B.鐵做陽極電極電解飽和食鹽水時，陽極上，鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式應(yīng)為

Fe-2e-=Fe2+,故B錯誤；

C.堿性氫氧燃料中，通入氫氣的電池為燃料電池的負極，堿性條件下，氫氣在負極失去電子發(fā)生氧化反

應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為H?-2e-+2OHJ2HQ,故C正確；

D.粗銅精煉時，與電源正極相連的電極為粗銅，粗銅中的鋅、鐵、銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成

金屬陽離子，故D錯誤；

故選C。

8.電化學(xué)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。下列敘述正確的是

A.電解精煉銅時，與電源正極相連的是精銅

B.鋅銅原電池產(chǎn)生電流時，溶液中的陽離子移向Zn電極

C.用惰性電極電解足量的飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)式：2C「-2e-=CLT

D.外接電源保護海水中鋼閘門時，應(yīng)將鋼閘門與電源的正極相連

【答案】C

【解析】A.精煉銅時，粗銅作陽極，純銅作陰極，因此精銅與電源的負極相連，故A錯誤；

B.根據(jù)原電池工作原理，溶液中的陽離子向正極移動，鋅筒原電池中鋅金屬性比銅強，鋅作負極，銅作

正極，即溶液中的陽離子向Cu電極移動，故B錯誤；

C.用惰性材料作電極電解飽和食鹽水，陽極上失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)放電原理，C1先放電，即電

極反應(yīng)式為2Cl-2e=C12T，故C正確；

D.外接電源保護鋼閘門，這是電解裝置，根據(jù)電解原理，鋼閘門應(yīng)與電源的負極相連，這種方法叫外加

電流法，故D錯誤；

答案為C。

易錯通關(guān)能力練

1.電化學(xué)在8常生活中用途廣泛，圖甲是原電池，電池總反應(yīng)為Mg+ClCT+H2O=Cr+Mg(OH)2，圖乙是

電解池，用于含Cr?。；的工業(yè)廢水的處理。下列說法錯誤的是

負載

h惰性電極

出料口B?一(內(nèi)壁附著

催化劑)

電解質(zhì)

V_r

鎂電極A

進料口A

甲

A.圖甲中發(fā)生的氧化反應(yīng)是Mg-2e-=Mg?+

B.圖乙中惰性電極作電解池的陰極，電極棒上有H?放出

C.圖乙中Cr2。；向惰性電極移動

D.若圖甲作為圖乙的電源，當(dāng)消耗3.6gMg時，理論上也消耗8.4gFe

【答案】C

【解析】圖甲是原電池，分析總反應(yīng)可知Mg發(fā)生氧化反應(yīng)，作負極，惰性電極作正極，電極反應(yīng)式為

ClO+2e+H2O=Cl+2OH;

圖乙是電解池，F(xiàn)e作陽極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+,惰性電極作陰極，電極反應(yīng)式為2H2+22=112T+2OH,

2+

然后發(fā)生6Fe+Cr2O；+10OH+7H2O=2Cr(OH)3；+6Fe(OH)3；0

A.甲是原電池，Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：Mg-2e-=Mg2+,故A正確；

B,圖乙為電解池，惰性電極與電源負極相連，作電解池的陰極，陰極反應(yīng)式是2Hq+2e=H2T+2OH,所

以電極棒上有氫氣生成，故B正確；

C.電解池中陰離子向陽極移動，CrzO：向陽極Fe電極移動，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的CE+與

惰性電極附近的0H結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr(OH)3沉淀而除去，故C錯誤；

D.串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，若圖甲中3.6g鎂溶解，電極反應(yīng)式為Mg-2，=Mg2+,圖乙陽極反應(yīng)式是

=15m01

Fe-2e=Fe2+則圖乙中溶解n(Fe)=n(Mg)=^°-m（Fe）=0.15molx56g/mol=8.4g,故D正

確；

故選C。

2.近期，我國科學(xué)家在氯堿工業(yè)的基礎(chǔ)之上，用電解法研究“碳中和”中CO?的處理，其裝置工作原理如

圖。下列說法錯誤的是

a

B.a為電源的負極

c.膜n為陰離子交換膜

D.M電極的電極反應(yīng)式為：CO2+H2O+2e=HCOO-+OH-

【答案】C

【解析】該裝置中含有外加電源，因此該裝置為電解池，M電極：CChiHCOO,C元素化合價由+4價降

低為+2,C02在M極上得電子，即M電極為陰極，N電極為陽極，據(jù)此分析；

A.根據(jù)上述分析，N電極為陽極，根據(jù)放電順序，C1在陽極上先放電，C1失去電子轉(zhuǎn)化成氯氣，即X為

氯氣，故A說法正確；

B.根據(jù)上述分析，M電極為陰極，根據(jù)電解原理，a為電源的負極，故B說法正確；

C.根據(jù)裝置圖，中間產(chǎn)生NaOH,即右邊電極區(qū)的Na+向左移動，膜H為陽離子交換膜，故C說法錯誤；

D.M電極：CO2fHe00,同時產(chǎn)生OH,電極反應(yīng)式為COz+HzO+Ze-HCOCT+OH-,故D說法正確；

答案為C。

3.用惰性電極電解下列溶液，電解結(jié)束后加適量水，溶液能恢復(fù)至電解前狀態(tài)的是

A.CuCl2B.AgNO3C.H2SO4D.KC1

【答案】C

【解析】電解結(jié)束后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液和電解前相同，應(yīng)為電解水型的電解，電解時

+

陽極反應(yīng)為：4OH4e=2H2O+O2t，陰極反應(yīng)為：4H+4e=2H2T，可為電解含氧酸溶液、強堿溶液或活潑金

屬的含氧酸鹽溶液。

A.電解CuC4溶液，陰極析出銅，陽極生成氯氣，要使溶液恢復(fù)到原來的濃度，應(yīng)加入CuC12,故A不

符；

B.電解AgN03,陰極析出Ag,陽極生成O2,要使溶液恢復(fù)到原來的濃度，應(yīng)加入Ag20,故B不符；

C.電解HAO,溶液，陽極生成氧氣，陰極生成氫氣，實際為電解水，電解后加入水可恢復(fù)到原來的濃度，

故C符合；

D.電解KC1溶液，生成KOH、H?、Ch,加水顯然不能恢復(fù)電解前的狀態(tài)，應(yīng)通入適量的HC1氣體，故

D不符；

故選C。

4.利用含雙膜（陰離子交換膜和過濾膜）電解裝置將普通電解精煉銅所制備的精銅（仍含微量雜質(zhì)）提純?yōu)楦?/p>

純度銅。下列有關(guān)敘述中不正確的是

A.電極a為高純度銅，電極b為精銅

B.電極b上發(fā)生的主要反應(yīng)為Cu-2e=Cu2+

C.甲膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進入陰極區(qū)

D.相同時間內(nèi)b電極減少的質(zhì)量和a電極增加的質(zhì)量相等

【答案】D

【解析】A.電解精煉金屬時高純銅為陰極，精銅為陽極，A正確；

B.精銅中主要成分是Cu,故陽極b上發(fā)生的主要反應(yīng)為Cu-2e-=Cu?+,B正確；

C.甲膜為陰離子交換膜，可阻止雜質(zhì)陽離子進入陰極區(qū)在陰極上放電，得不到高純銅，C正確；

D.b電極為含有雜質(zhì)的銅，銅和雜質(zhì)中活潑的金屬都能發(fā)生失電子的反應(yīng)，雜質(zhì)中還可能含有不參與電

極反應(yīng)的固體雜質(zhì)，而a電極上只析出金屬銅，故相同時間內(nèi)b電極減少的質(zhì)量和a電極增加的質(zhì)量不相

等，D錯誤；

故選D。

5.最近，我國科研人員研發(fā)了一種可充電的“Na-C。?”電池，有利于實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略，其電池反應(yīng)如下：

4Na+3CO2,-2Na2CQ3+C,下列說法正確的是：

A.放電時，CO2通入電池的負極

B