《電解池的原理》教案《電解池的原理》教案知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講實(shí)驗(yàn)探究——電解CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成閉合回路b極上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)析出金屬銅，Cu2++2e-Cua極上產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)產(chǎn)生了氯氣，2Cl--2e-Cl2↑電解CuCl2溶液的總反應(yīng)：CuCl2eq\o(=,\s\up7(電解))Cu+Cl2↑一、電解、電解池、放電1．電解：使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。2．電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，叫做電解池，也叫電解槽。3.放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去/獲得電子，發(fā)生氧化/還原反應(yīng)的過程，稱為放電。二、電解池的基本規(guī)律構(gòu)成條件①直流電源；②兩個(gè)電極；③閉合回路；④電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電極陽極與電源_______相連，發(fā)生_______反應(yīng)陰極與電源_______相連，發(fā)生_______反應(yīng)離子流向陰離子移向______；陽離子移向______電子流向電源____極流向電解池____極；電解池____極流向電源____極三、陰、陽極的放電順序1.陽極放電順序（1）若是活性電極做陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；（2）若是Pt、Au、C等惰性電極作陽極，則僅是溶液中的陰離子放電。即：活潑金屬＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞SO42-等（含氧酸根離子）＞F2.陰極放電順序（1）陰極上放電的總是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子，與電極材料無關(guān)；（2）氧化性強(qiáng)的離子先放電，放電順序如下：Ag+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。四、電極方程式的書寫1.寫出溶液中存在的離子并比較放電順序2.根據(jù)氧化還原或題目信息，判斷產(chǎn)物并寫出電極反應(yīng)五、常見電解類型的電解規(guī)律類型電解質(zhì)反應(yīng)式溶液pH復(fù)原方法電解水型H2SO4陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：___________________________________NaOH______Na2SO4______電解電解質(zhì)型CuCl2陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：___________________________________放H2生堿型NaCl陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：___________________________________放O2生酸型CuSO4陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：___________________________________類型電解質(zhì)反應(yīng)式溶液pH復(fù)原方法電解水型H2SO4陰極：陽極：總反應(yīng)：NaOHNa2SO4電解電解質(zhì)型CuCl2陰極：陽極：總反應(yīng)：放H2生堿型NaCl陰極：陽極：總反應(yīng)：放O2生酸型CuSO4陰極：陽極：總反應(yīng)：對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：放電順序與放電產(chǎn)物的判斷【變2】（2019·福建·泉州第十六中學(xué)高二月考）采用惰性電極從、、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+選出適當(dāng)離子組成的電解質(zhì)（非熔融態(tài)下），并電解，(1)若兩極分別放出H2和O2，電解質(zhì)可能為___。(2)若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)可能為___。(3)若兩極分別放出氣體，且體積比為1：1，電解質(zhì)可能為___。(4)若既無O2也無H2放出，則電解質(zhì)可能為___。題型二：電極方程式的書寫【例3】（2021·寧夏·銀川市第六中學(xué)高二月考）用情性電極電解下列溶液（1）電解KNO3溶液陽極反應(yīng)___________（2）電解CuCl2溶液陰極反應(yīng)___________（3）電解氫氧化鈉溶液的總反應(yīng)___________（4）電解CuSO4與NaCl混合溶液開始時(shí)陽極反應(yīng)___________，陰極反應(yīng)___________題型三：電解池中的計(jì)算【例4】（2019·陜西·渭南市三賢中學(xué)高二期中）如圖所示的A、B兩個(gè)電解池中的電極均為鉑，在A池中加入0.05mol·L?1的CuCl2溶液，B池中加入0.1mol·L?1的AgNO3溶液，進(jìn)行電解。a、b、c、d四個(gè)電極上所析出的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1題型四：電解池的基本原理【例6】（2021·陜西金臺(tái)·高二期末）在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g。請(qǐng)回答下列問題：(1)Y電極為直流電源的___________極。(2)B中陽極的電極反應(yīng)式為___________。(3)C中pH變化：___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(4)A中反應(yīng)的方程式為___________。若A中KCl溶液的體積是200mL，電解后，溶液的pH為___________(設(shè)電解前后溶液體積不變)。題型五：電解池的分段電解【變9-2】（2021·黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中）400mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=0.6mol·L-1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為400mL，下列說法正確的是A．原混合溶液中c(K+)為0.1mol·L-1B．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子C．電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05molD．電解后溶液中c(H+)為0.2mol·L-1題型六：電解質(zhì)溶液的復(fù)原【變10-2】（2020·江西南昌·高二期中）用惰性電極電解硫酸銅溶液，整個(gè)過程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與產(chǎn)生氣體總體積的關(guān)系如圖所示(氣體體積均在相同狀況下測定)。欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，向溶液中加入()A．0.1molCuO B．0.1molCuCO3C．0.075molCu(OH)2 D．0.05molCu2(OH)2CO3題型七：原電池與電解池串聯(lián)【例11】（2021·福建三明·高二期中）液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖甲所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。以該燃料電池為電源電解足量飽和CuCl2溶液的裝置如圖乙所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．甲中b電極為正極B．理論上當(dāng)燃料電池消耗0.15molO2時(shí)，乙中c電極增重19.2gC．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為：N2H4-4e?+4OH?=N2+4H2OD．燃料電池甲中OH?通過陰離子交換膜向a電極方向移動(dòng)提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（2021·全國·高二）用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段時(shí)間陰極和陽極上析出的物質(zhì)分別是A．H2和Cl2 B．H2和O2 C．Cu和Cl2 D．Cu和O2【題2】（2021·山東·高二期末）如圖所示電解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c、d均為鉑電極，在電解過程中b電極有氣體逸出，d電極質(zhì)量增大。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一項(xiàng)是XYAAgNO3Na2CO3BCu(NO3)2Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DMgSO4CuSO4A．A B．B C．C D．D【題3】（2021·河南南陽·高二期中）用惰性電極電解下列各組中的三種溶液，電解過程中，溶液中pH依次為減小、不變、增大的是A．HCl、HNO3、K2SO4 B．AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2C．CaCl2、KOH、NaNO3 D．CuSO4、Na2SO4、KCl【題4】（2020·云南·會(huì)澤縣第一中學(xué)校高二期末）用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化；d處試紙變藍(lán)下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是A．a(chǎn)為電解池的陰極 B．b處有氯氣生成，且與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-3e－=Fe3+ D．d處：2H2O+2e－=H2↑+2OH－【題5】（2021·黑龍江·哈師大附中高一期末）在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作電極進(jìn)行電解，兩極上均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則原混合液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為A．0.1mol·L-1 B．0.2mol·L-1 C．1mol·L-1 D．2mol·L-1【題6】（2021·寧夏·固原一中高三月考）用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰性電極。電解過程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表示電解過程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說法不正確的是A．P點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài)B．電解過程中N電極表面始終有紅色物質(zhì)生成，無氣泡產(chǎn)生C．P-Q電解過程為電解水，N極產(chǎn)生H2，M極產(chǎn)生O2D．若M電極材料換成Cu，則電解過程中CuSO4溶液的濃度不變【題7】（2018·黑龍江·伊美區(qū)第二中學(xué)高二期末）如圖所示，A、B、C三個(gè)裝置的燒杯中分別盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B、C三個(gè)裝置中屬于電解池的是__。(2)A池中Zn是__極，Cu極的電極反應(yīng)式為__。(3)B池中Pt棒上的電極反應(yīng)為__。B池中的總反應(yīng)化學(xué)方程式為__。(4)C池中Cu極電極反應(yīng)式為__。【題9】（2021·福建·三明一中高二開學(xué)考試）回答下列問題（1）請(qǐng)你將反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，并回答下列問題：①該電池的正極材料可以是___________，也可選用___________等代替。②畫出你所設(shè)計(jì)的雙液原電池的裝置圖，并標(biāo)注出電極材料和電解質(zhì)溶液。___________③寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極___________，正極___________。④該電池負(fù)極材料質(zhì)量減重3.2g，則電路中通過的電子的數(shù)目為___________。（2）從、、Na+、Cu2+、Ag+、Cl-等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對(duì)其溶液進(jìn)行電解。(注意：請(qǐng)?zhí)顚憹M足條件的所有電解質(zhì)的化學(xué)式)①若兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)可能為___________(填化學(xué)式，下同)。②若陰極析出金屬，陽極放出氣體，電解質(zhì)可能為___________。③若兩極分別放出氣體，且氣體體積比為1∶1時(shí)，電解質(zhì)只能為___________。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2020·全國·高二課時(shí)練習(xí)）用惰性電極電解CuSO4和NaCl的混合溶液，開始時(shí)陰極和陽極上分別析出的物質(zhì)是A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2【練2】（2021·全國·高二課時(shí)練習(xí)）在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量增大，符合這一情況的是（）A．電解質(zhì)溶液是稀硫酸 B．金屬M(fèi)是陽極，金屬N是陰極C．M和N都是石墨電極 D．M是陰極，N是陽極【練3】（2019·山西陽泉·高二期末）用石墨電極電解稀硫酸的過程中，溶液pH的變化情況為A．逐漸減小 B．逐漸增大 C．不改變 D．先減小，后增大【練4】（2017·貴州凱里·高二期末）用惰性電極電解飽和食鹽水，下列說法正確的是A．電解過程中，Cl－向陽極方向移動(dòng)，發(fā)生還原反應(yīng)B．電解一段時(shí)間后，陰極附近溶液pH增大C．電解池中的總反應(yīng)為：2H++2Cl－＝H2↑+Cl2↑D．欲使電解池中的溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài)，應(yīng)加入適量濃鹽酸【練5】（2017·湖北·高二月考）用石墨作電極完全電解含1mol溶質(zhì)X的溶液后，向溶液中加入一定量的物質(zhì)Y能使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)是選項(xiàng)X溶液物質(zhì)YACuCl21molCu(OH)2BKOH1molKOHCNa2SO41molH2SO4DAgNO30.5molAg2OA．A B．B C．C D．D【練6】（2021·陜西省黃陵縣中學(xué)高二期末）如圖所示，A、B、C三個(gè)裝置的燒杯中分別盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B、C三個(gè)裝置中屬于電解池的是_______。(2)A池中Zn是_______極，Cu極的電極反應(yīng)式為_______。(3)B池中的總反應(yīng)化學(xué)方程式為_______，若將B池的溶液換成飽和的食鹽水，當(dāng)電路中通過1mol電子時(shí)兩極共產(chǎn)生的氣體體積為_______(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)C池中Cu極電極反應(yīng)式為_______。(5)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)完原電池后，以Zn+Fe2+=Zn2++Fe為電池總反應(yīng)設(shè)計(jì)電池，該電池的正極反應(yīng)式為_______?！揪?】（2021·河北·唐山一中高二期中）某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)。觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。請(qǐng)回答下列問題：（1）甲池為___________(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)，通入電極的電極反應(yīng)式為___________。（2）乙池中A(石墨)電極的名稱為___________(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)?？偡磻?yīng)的離子方程式為___________。（3）當(dāng)乙池中B極質(zhì)量增加21.6g時(shí)，甲池中理論上消耗的體積為___________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，丙池中___________極析出___________g銅。（4）若丙池中電極不變，將其溶液換成溶液，電鍵閉合一段時(shí)向后。甲中溶液的pH將___________(填“增大”“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。課后篇素養(yǎng)形成必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()A.硅太陽能電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)化成電能B.鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.葡萄糖為人類生命活動(dòng)提供能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能答案A解析B項(xiàng)、C項(xiàng)屬于電化學(xué)反應(yīng),一定有電子轉(zhuǎn)移,一定發(fā)生氧化還原反應(yīng);D項(xiàng)營養(yǎng)物質(zhì)葡萄糖為人類提供能量的過程,是被O2氧化的過程,發(fā)生了氧化還原反應(yīng);A項(xiàng)光能轉(zhuǎn)化成電能的過程沒有新物質(zhì)生成,沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故選A。2.關(guān)于原電池、電解池的電極名稱,下列說法錯(cuò)誤的是()A.原電池中失去電子的一極為負(fù)極B.電解池中與直流電源負(fù)極相連的一極為陰極C.原電池中相對(duì)活潑的一極為正極D.電解池中發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為陽極答案C解析根據(jù)原電池原理可知,原電池中相對(duì)活潑的一極為負(fù)極。3.用惰性電極電解下列溶液,其中隨著電解的進(jìn)行,溶液pH逐漸減小的是()①氯化鈉溶液②硫酸銅溶液③氫氧化鈉溶液④稀硫酸⑤稀鹽酸⑥硫酸鈉溶液A.①③⑤ B.②④⑤C.②④ D.②④⑥答案C4.用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號(hào)內(nèi)物質(zhì)),能夠使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是()A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O]C.KCl[KCl] D.CuSO4[Cu(OH)2]答案B5.在某電解質(zhì)溶液里,用M和N作電極,通電一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小,N極質(zhì)量增大,符合這一情況的是()A.電解質(zhì)溶液是稀硫酸B.金屬M(fèi)是陽極,金屬N是陰極C.M和N是石墨電極D.M是陰極,N是陽極答案B解析由題意可知,M極溶解,發(fā)生氧化反應(yīng),為陽極,N極質(zhì)量增加,故有金屬單質(zhì)在N極上析出,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極,電解質(zhì)溶液應(yīng)為金屬鹽溶液,M應(yīng)為金屬電極。6.如圖中,兩電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為a極:Cu2++2e-Cu;b極:Fe-2e-Fe2+。下列說法不正確的是()A.裝置中電解質(zhì)溶液一定含有Cu2+B.該裝置一定是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.a、b可能是同種電極材料D.a極上一定發(fā)生還原反應(yīng)答案B解析該裝置既可構(gòu)成原電池,又可構(gòu)成電解池。當(dāng)構(gòu)成原電池時(shí),a極材料可以是活動(dòng)性比鐵差的金屬或石墨,b極為鐵,電解質(zhì)溶液含Cu2+;當(dāng)構(gòu)成電解池時(shí),a極作陰極,b極作陽極且必須是鐵電極,電解液中含Cu2+。7.用惰性電極電解某溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成,則電解一段時(shí)間后,下列有關(guān)該溶液(與電解前同溫度)的說法中正確的有()①該溶液的pH可能增大②該溶液的pH可能減?、墼撊芤旱膒H可能不變④該溶液的濃度可能增大⑤該溶液的濃度可能不變⑥該溶液的濃度可能減小A.只有①②③ B.只有①②③④C.只有①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥答案C8.從H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-(1)以碳棒為電極,使電解質(zhì)質(zhì)量減少,水質(zhì)量不變,進(jìn)行電解,則電解質(zhì)是。

(2)以碳棒為電極,使電解質(zhì)質(zhì)量不變,水質(zhì)量減少,進(jìn)行電解,則電解質(zhì)是。

(3)以碳棒為陽極,鐵棒為陰極,使電解質(zhì)和水質(zhì)量都減少,進(jìn)行電解,則電解質(zhì)為。

答案(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4、NaHSO4(3)NaCl、CuSO4解析(1)根據(jù)題意分析,電解HCl和CuCl2符合題意。(2)根據(jù)題意分析,相當(dāng)于電解水,因此H2SO4、Na2SO4、NaHSO4符合題意。(3)鐵棒作陰極,鐵棒不會(huì)發(fā)生反應(yīng),應(yīng)為電解電解質(zhì)和水,因此NaCl和CuSO4符合題意。9.右圖為以惰性電極進(jìn)行電解的裝置:(1)寫出A、B、C、D各電極上的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式:A:,

B:,

總反應(yīng)方程式:;

C:,

D:,

總反應(yīng)方程式:;

(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比為。

答案(1)Cu2++2e-Cu2Cl--2e-Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑4Ag++4e-4Ag2H2O-4e-O2↑+4H+4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑(2)2∶2∶4∶1解析A、B、C、D分別發(fā)生如下反應(yīng):Cu2++2e-Cu,2Cl--2e-Cl2↑,4Ag++4e-4Ag,2H2O-4e-O2↑+4H+;由電子守恒可知,在四個(gè)電極依次析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(Cu)∶n(Cl2)∶n(Ag)∶n(O2)=2∶2∶4∶1。關(guān)鍵能力提升練10.如下圖所示,甲池的總反應(yīng)式為N2H4+O2N2+2H2O。下列說法正確的是()A.甲池中負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為N2H4-4e-N2+4H+B.乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e-O2↑+4H+C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH減小D.甲池中每消耗0.1molN2H4乙池電極上則會(huì)析出6.4g固體答案B解析分析題圖知,甲是燃料電池,乙是電解池,甲池中電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液,則負(fù)極不可能生成H+,應(yīng)該是N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O,A項(xiàng)錯(cuò)誤。乙池中石墨電極是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)正確。根據(jù)甲池總反應(yīng)式知反應(yīng)中生成了水,則氫氧化鉀溶液的濃度變小,pH減小;乙池中陰極析出銅,陽極OH-放電,乙池的溶液pH減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)各個(gè)電極通過的電量相等知N2H4~2Cu,則甲池中消耗0.1molN2H4時(shí)乙池電極上會(huì)析出12.8g銅,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.將等物質(zhì)的量濃度的CuSO4和NaCl溶液等體積混合后,用石墨電極進(jìn)行電解,電解過程中溶液pH隨時(shí)間t變化的曲線正確的是(不考慮Cl2的溶解)()答案D解析電解分為三個(gè)階段。第一階段(電解CuCl2溶液):陽極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑,陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,因Cu2+濃度減小,水解產(chǎn)生的H+濃度減小,溶液pH增大;第二階段(電解CuSO4溶液):陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-4H++O2↑,陰極反應(yīng)式為2Cu2++4e-2Cu,溶液中H+濃度增大,溶液pH減小;第三階段(相當(dāng)于電解水):陽極反應(yīng)式為4OH--4e-2H2O+O2↑,陰極反應(yīng)式為4H++4e-2H2↑,因?yàn)樗幌?使混合溶液酸性增強(qiáng),溶液pH減小。12.右圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時(shí)間后,b電極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是()A.X是負(fù)極,Y是正極B.Pt是陰極,Cu是陽極C.CuSO4溶液的pH逐漸減小D.CuSO4溶液的pH不變答案C解析b電極附近溶液呈紅色,說明b電極處氫離子放電。電解氯化鈉溶液時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,陰極發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,同時(shí)生成氫氧化鈉,因此b電極是陰極,與電源的負(fù)極相連,則Y為負(fù)極,X為正極;鉑電極與電源的正極相連,作陽極,銅電極作陰極;電解硫酸銅溶液時(shí),陽極上氫氧根離子放電,CuSO4溶液的pH逐漸減小。13.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式為:Al3++3e-AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)答案C解析A項(xiàng),根據(jù)題意“鋁表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜”,即鋁失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)檠趸X,因此待加工鋁質(zhì)工件為陽極,A正確;B項(xiàng),陰極上電極材料本身不反應(yīng),只傳導(dǎo)電流,可以選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極,B正確;陰極的電極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),電解過程中陰離子移向陽極,即SO42-向陽極移動(dòng)14.將含有KCl、CuBr2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液用鉑電極進(jìn)行電解,且電解時(shí)間足夠長。有以下結(jié)論:①溶液中幾乎沒有Br-;②電解質(zhì)溶液為無色;③最終溶液顯堿性;④K+、Na+和SO42-的濃度幾乎沒有變化。其中正確的是(設(shè)Cl2、Br2全部從溶液中逸出A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④答案A解析溶液中存在的陰離子有:Cl-、Br-、SO42-、OH-,陽離子有:K+、Cu2+、Na+、H+。因用Pt電極電解足夠長的時(shí)間,陰離子首先放電的是Br-,其次是Cl-,最后是OH-,SO42-在溶液中不放電;陽離子先放電的是Cu2+,其次是H+。所以先電解CuBr2,陽極逸出Br2,陰極析出Cu,當(dāng)CuBr2電解完畢時(shí),相當(dāng)于繼續(xù)電解HCl(H+來自于水),當(dāng)Cl-被消耗盡時(shí),則繼續(xù)電解水。由于Cu2+轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅,電解液變?yōu)闊o色;Cl-在陽極放電時(shí),水電離出的H+在陰極放電,使溶液中的c(OH-)增大;由于最終水被消耗,c(K+)、c(Na+)15.(雙選)將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是()A.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B.電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)C.片刻后甲池中c(SO42D.片刻后可觀察到濾紙a點(diǎn)處變紅色答案AD解析A項(xiàng),K閉合后,Zn作原電池的負(fù)極,Cu作原電池的正極,Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng);B項(xiàng),電子流向?yàn)閆n→a、b→Cu,a、b之間無電子流動(dòng);C項(xiàng),甲池中SO42-濃度基本保持不變,只是鹽橋中的Cl-和K+分別向甲、乙兩燒杯中移動(dòng);D項(xiàng),濾紙a點(diǎn)附近的電極是陰極,H+放電,溶液中OH-濃度增大,顯堿性,16.如圖,p、q為直流電源的兩極,A由+2價(jià)金屬單質(zhì)X制成,B、C、D為鉑電極,接通電源,金屬X沉積于B極,同時(shí)C、D兩極試管中產(chǎn)生氣泡。試回答:(1)p為極,A極發(fā)生了反應(yīng)。

(2)C為極,試管里收集到的氣體是;D為極,試管里收集到的氣體是。

(3)C極的電極反應(yīng)式是。

(4)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,A、B電極附近溶液的pH(填“增大”“減小”或“不變”)。

(5)當(dāng)電路中通過0.004mol電子時(shí),B電極上沉積金屬X的質(zhì)量為0.128g,則此金屬的摩爾質(zhì)量為。

答案(1)正氧化(2)陽氧氣陰氫氣(3)2H2O-4e-4H++O2↑(4)不變(5)64g·mol-1解析(1)接通電源,X沉積于B極,說明B為陰極,則A為陽極,故q為負(fù)極,p為正極,A上發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)右側(cè)電解池中,C為陽極,C試管內(nèi)得O2,D為陰極,D試管內(nèi)得H2。(4)A極:X-2e-X2+,B極:X2++2e-X,兩極附近溶液pH不變。(5)設(shè)X的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,則X2++2e-X 2mol Mg 0.004mol 0.128g得M=64。17.重鉻酸鉀又名紅礬鉀,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的一種重要分析試劑。工業(yè)上以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料,采用電化學(xué)法制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)。制備裝置如圖所示(陽離子交換膜只允許陽離子透過):制備原理:2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-((1)通電后陽極室產(chǎn)生的現(xiàn)象為;

其電極反應(yīng)式是。

(2)該制備過程總反應(yīng)的離子方程式可表示為4CrO42-+4H2O2Cr2O72-+4OH-+2H2↑+O2↑,若實(shí)驗(yàn)開始時(shí)在右室中加入38.8gK2CrO4,tmin后測得右室中K原子與Cr原子的物質(zhì)的量之比為3∶2,則溶液中K2CrO4和K2Cr2O7的物質(zhì)的