1、第第 1 课时课时 电解原理电解原理 记一记 1.电解池组成“三条件”：外接电源；电解质溶液；闭合回路。 2离子放电“两顺序”(惰性电极)： 阳极：S2 IBrClOH。 阴极：Ag Fe3Cu2H(酸)Sn2Fe2Zn2H(H 2O)Al 3。 3电解池阴、阳极“四特点”： 阳极；外接直流电源正极流出电子发生氧化反应阴离子移向。 阴极：外接直流电源负极流入电子发生还原反应阳离子移向。 探一探 1.阴、阳离子在电解过程中的移动方向与在原电池中的移动方向有什么区别和联系？ 提示 原电池中，阳离子移向正极；阴离子移向负极；电解池中，阳离子移向阴极；阴 离子移向阳极。即阳离子都是移向发生还原反应的电
2、极，阴离子都是移向发生氧化反应的电 极。 2在氯化铜溶液中除了 Cu2 和 Cl之外还有 H和 OH，这两种离子为什么没有得到或 失去电子？ 提示 电解时，溶液中离子的放电先后顺序与离子的氧化性或还原性有关，氧化性强的 阳离子先得电子被还原，还原性强的阴离子先失电子被氧化。Cu2 比 H更容易得电子，而 Cl 比 OH更容易失电子，可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序，从还原性强弱的角度比较 失电子的顺序。 3电解 H2SO4溶液与盐酸溶液(惰性电极)的产物相同吗？溶液 pH 有何变化？ 提示 阴极产物相同，都是 H2；阳极产物不同，H2SO4O2，HClCl2，电解 H2SO4溶 液 pH
3、减小，电解盐酸溶液 pH 增大。 4若以惰性电极电解 CuSO4溶液，试分析电极产物并写出电极反应式及总反应式。 提示 在 CuSO4溶液中存在 Cu2 、H、SO2 4和 OH 四种离子，在阴极上 Cu2放电得 到 Cu；在阳极上 OH 放电得 O 2，电极反应式为：阴极 2Cu 24e=2Cu，阳极 4OH4e =2H2OO2；总反应方程式为：2CuSO42H2O= 电解 2CuO22H2SO4。 判一判 判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)电解是把化学能转化为电能。() (2)导电一定发生化学反应。() (3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。() (4)任何溶
4、液被电解时，必须导致氧化还原反应。() (5)电解、电离均需要通电才能实现。() (6)电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程。() (7)电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。() (8)与原电池不同，电解池工作时，电极本身不参加电极反应。() (9)用惰情电极电解 Na2SO4溶液与稀 H2SO4，两溶液的 pH 变化完全相同。() (10)以 Cu 为电极电解 AgNO3溶液时，阴极产生 H2。() 练一练 1.2019 西安高二周考 如图所示是电解 CuCl2溶液的装置， 其中 c、 d 为石墨电极。 则下列有关判断正确的是( ) Aa 为负极、b 为正极 Ba 为阳极、
5、b 为阴极 C电解过程中，d 电极质量增加 D电解过程中，氯离子浓度不变 答案：C 22019 泰安高二月考如图所示，a、b、c、d 均为石墨电极，通电进行电解，下列说法 正确的是( ) A电路中电子流向：负极dcba正极 Ba、c 两极产生气体的物质的量相等 CSO2 4向 b 电极移动，Cl 向 c 电极移动 D通电后乙烧杯滴入酚做溶液 d 极会变红 答案：D 32019 郑州高二检测用惰性电极电解下列溶液，下列说法正确的是( ) A电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液 pH 不变 B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗 OH，故溶液 pH 减小 C电解硫酸铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之
6、比为 12 D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 答案：D 42019 西宁高二调研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 示在图中，下列有关分析完全正确的是( ) 选项 A B C D a 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 答案：B 知识点一 电解池的构成和工作原理 1.下列关于如图所示装置的叙述中正确的是( ) A甲、乙装置中的锌片都作负极 B甲、乙装置中溶液内的 H 都在铜片被还原 C甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应 D甲装置中铜片上有气泡生成，乙装置中铜片质量减
7、小 解析：乙为电解池装置，锌片为阴极，故 A 错误；乙为电解池装置，溶液内的 H 在阴极 锌片上被还原，故 B 错误；甲为原电池，锌片为负极，发生氧化反应，故 C 错误；甲装置中 铜片为正极，H 在铜片上得电子被还原为氢气，乙装置中铜片为阳极，发生氧化反应，铜片 质最减小，故 D 正确。 答案：D 2电解某溶液时，某一电极上有一种刺激性气味的气体产生，下列有关此电解反应的说 法不正确的是( ) A产生这种气体的电极一定是阳极 B若另一极上也有气体产生一定是氢气 C产生刺激性气味的气体的电极反应是氧化反应 D不能判断是哪一极 解析：阴极只可能产生氢气这一种气体，所以产生刺激性气味气体的电极一定是
8、阳极， 此气体是氧化反应产物。 答案：D 3.利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是( ) Ab 电极上发生氧化反应 B该装置能将化学能转变成电能 C电解质溶液中 Cu2 从 b 电极向 a 电极迁移 D若 a 为铜，则 a 的电极反应武为 Cu2e =Cu2 解析：b 与电源负极相连，b 为阴极，阴极上发生还原反应，A 项错误；该装置是电解池， 将电能转化为化学能，B 项错误；电解池中，阳离子(Cu2 )向阴极(b 极)移动，C 项错误；a 为 阳极，若 a 为 Cu，属于活性电极，则阳极反应为 Cu2e =Cu2，D 项正确。 答案：D 知识点二 电解的规律 4.用惰性电极电解物质的
9、量浓度相同、体积比为 31 的 CuSO4溶液和 NaCl 溶液的混合 溶液，不可能发生的反应是( ) A2Cu2 2H 2O= 电解 2C4H O 2 BCu2 2Cl= 电解 CuCl2 C2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2 D2H2O= 电解 2H2O2 解析：用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 31 的 CuSO4溶液和 NaCl 溶液的 混合溶液， 设溶液体积为 4 L， 硫酸铜浓度为 1 mol L 1， 氯化钠浓度为 1 mol L1， 则 n(CuSO 4) n(Cu2 )3 mol，n(NaCl)n(Cl)1 mol。根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上 C
10、l 放电， 阴极上 Cu2 放电，转移 1 mol 电子时析出 0.5 mol Cu2，所以 Cu2还剩余 2.5 mol，则此时发 生的电池总反应为 B 项； 第二阶段： 阴极上 Cu2 放电， 阳极上 OH放电， 当 Cu2完全析出前， 发生的电池总反应为 A 项；第三阶段：阴极上 H 放电生成氢气，阳极上 OH放电生成氧气， 发生的电池忌反应为 D 项。 答案：C 5.在右图所示的装置中，x、y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极极板质量增加，b 极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( ) 选项 a 极板 b 极板 x 电极 z 溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石
11、墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 负极 CuCl2 解析：本题突破口是“a 极极板质量增加”，据此判断 a 极一定是阴极，则 b 极一定是阳 极。A 是惰性阳极电解 CuSO4，符合题意；B 的实质是电解水，两极都产生气体，不符合题意； C 的阳极是铁，是活性电极，不符合题意；D 的阳极生成氯气，是有刺激性气味的气体，不符 合题意。 答案：A 6用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为 H2和 O2的是( ) A稀 HCl 溶液 B稀 Na2SO4溶液 CCuCl2溶液 D酸性 AgNO3溶液 解析： A 项， 电解稀 HCl 溶液， 阴极产物为
12、 H2， 阳极产物为 Cl2， 错误； B 项， 电解 Na2SO4 溶液，实际上是电解水，阴极产物为 H2，阳极产物为 O2，正确；C 项，电解 CuCl2溶液，阴 极产物为 Cu，阳极产物为 Cl2，错误；D 项，电解酸性 AgNO3溶液，阴极产物为 Ag，阳极产 物为 O2和 HNO3，错误。 答案：B 综合考查 电解原理及计算 7.2019 甘肃天水一中高二期末用石墨作电极电解 100 mL AgNO3溶液， 通电一段时间后， 两极均收集到 2.24 L 气体(标准状况)，则原 AgNO3溶液的物质的量浓度为( ) A3 mol L 1 B2 mol L1 C1.5 mol L 1 D
13、1 mol L1 解析：阳极电极反应式为 4OH 4e=O 22H2O；由于放电能力：Ag H，阴极电 极反应式依次为 Ag e=Ag、2H2e=H 2，根据阴、阳极得失电子守恒，4n(O2) n(Ag)2n(H2)，4 2.24 L 22.4 L mol 1n(Ag)2 2.24 L 22.4 L mol 1，n(Ag)0.2 mol，根据 Ag 守恒， n(AgNO3)0.2 mol，c(AgNO3)0.2 mol 0.1 L 2 mol L 1，故选 B。 答案：B 8用石墨电极电解 CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入 0.2 mol Cu(OH)2后，恰 好使溶液恢复到电解前的
14、浓度。则电解过程中转移电子的物质的量为( ) A0.4 mol B0.5 mol C0.6 mol D0.8 mol 解析：将 Cu(OH)2改写为 CuO H2O，由电解原理知，阳极上 OH 放电生成 O 2，阴极上 Cu2 和 H放电生成 Cu 和 H 2，根据氧原子守恒得 n(O2)nCu(OH)20.2 mol，则转移电子的 物质的量为 0.2 mol40.8 moI，故 D 正确。 答案：D 925 时，用石墨电极电解 2.0 L 0.5 mol L 1 CuSO 4溶液。5 min 后，在一个石墨电极上 有 6.4 g Cu 生成。 试回答下列问题： (1)发生氧化反应的是_极，电
15、极反应为_。 (2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的 pH 为_。 (3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入_mol 的_。 (4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差_g，电解液 的 pH_(填“变小”“变大”或“不变”)。 解析： (1)n(CuSO4)2.0 L0.5 mol L 11.0 mol，而在阴极析出的 Cu 为 6.4 g 64 g mol 10.1 mol， 故 CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为 4OH 4e=2H 2OO2。 (2)总反应为 2CuSO42H2O= 电解 2Cu O1 2H2SO4 2 2 2 1 2 0.1
16、 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.1 mol 所以电解后 c(H )0.1 mol2 2.0 L 0.1 mol L 1。 故 pHlg 0.11。 (3)电解后生成的 0.1 mol Cu 和 0.05 mol O2脱离该体系，即相当于 0.1 mol CuO，因此若将 溶液复原，则应加入 0.1 mol CuO。 (4)此时为电镀池，阳极：Cu2e =Cu2，阴极：Cu22e=Cu，因此若阴极上析出 6.4 g 铜，则阳极溶解 6.4 g 铜，电解后两铜片质量差为 6.4 g6.4 g12.8 g，而电解液的 pH 不变。 答案： (1)阳 4OH e=2H
17、2OO2 (2)1 (3)0.1 CuO (4)12.8 不变 基础达标 1.下列装置能构成电解池的是( ) 解析：电解池是将电能转化为化学能的装置，必须有外接电源，同时闭合电路，A 装置没 有形成闭合电路，B 和 C 没有外接电源，D 的装置满足电解池的结构，故答案为 D。 答案：D 2在 pHa 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的 pHa， 则该电解质可能是( ) ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO4 解析：电解 NaOH 溶液相当于电解水，NaOH 溶液浓度增大，使溶液的 pH 升高，A 项正 确；电解 H2SO4溶液和电解 Na2SO4溶液相
18、似，都使溶液浓度增大，所以溶液的 pH 分别减小、 不变，B、D 两项均不正确；电解 AgNO3溶液生成 HNO3，溶液的 pH 减小，C 项不正确。 答案：A 32019 福建莆田一中高二月考用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧 化膜，电解质溶液一般为 H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( ) A待加工铝质工件为阳极 B表面生成的致密氧化膜不溶于稀硫酸 C阴极的电极反应式为 Al3 3e=Al D硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析：铝的阳极氧化法表研处理技术中，金属铝是阳极材料，A 正确；电解质溶液中含有 硫酸，说明表面生成的致密氧化膜不溶于稀硫酸，B 正确；阴
19、极上氢离子发生得电子的还原反 应，电极反应式为 2H 2e=H 2，C 错误；在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳 极移动，所以硫酸根离子在电解过程中向阳极移，D 正确。 答案：C 4根据金属活动性顺序表，Cu 不能发生 Cu2H2O=Cu(OH)2H2的反应。但选择 恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实 现该反应最为恰当的是( ) 选项 A B C D 阳极 石墨棒 Cu Cu Cu 阴极 石墨棒 石墨棒 Fe Pt 电解液 CuSO4溶液 Na2SO4溶液 H2SO4溶液 H2O 解析：本题考查一些不能自发进行的氧化还原反应实现的条件，可以用
20、电解方法，Cu 作 阳极时，自身失电子，电极反应为 Cu2e =Cu2，阴极反应为 2H2e=H 2，A 项不 符合；B 项，Na2SO4溶液起增强导电性作用，电解总反应为 Cu2H2O= 电解 Cu(OH)2H2， 符合题意； C 项， 电解液 H2SO4会与生成的 Cu(OH)2发生中和反应， 实际上不会生成 Cu(OH)2， 不符合；D 项，H2O 导电能力不强，不符合。 答案：B 52019 北京西城区高二模拟某同学用如下装置进行实验和，在相同时间内，记录 现象如下(溶液的温度变化均不明显)。 实验装置 实验 序号 电极 材料 实验现象 铂 两极均产生大量无色气泡，两极区的溶液均 未见
21、白色浑浊 石墨 两极均产生大量无色气泡，阴极区未见白色 浑浊，阳极区产生白色浑浊，分离出该白色 固体，加酸溶解，产生气泡 根据实验现象，下列说法正确的是( ) A中，阴极的电极反应式：2H2O4e =O 24H B中，白色浑浊的主要成分是 Ca(OH)2 C中，产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水 D中，产生白色浑浊与阳极材料被氧化生成 CO2 3有关 解析：利用惰性电极电解饱和 Ca(OH)2溶液，在阴极，氢离子得电子生成氢气，电极反应 式为 2H 2e=H 2，A 错误；阳极区产生白色浑浊，分离出该白色固体，加酸溶解， 产生气泡，说明该白色浑浊的主要成分为碳酸钙，B 错误；中，阳极上氢氧
22、根离子失电子生 成氧气，氧气与电极材料石墨反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，这 是产生白色浑浊的主要原因，C 错误，D 正确。 答案：D 6用阳极 X 和阴极 Y 电解 Z 的水溶液，电解一段时间后，再加入 W，能使溶液恢复到 电解前的状态，则下列符合题意的一组是( ) 选项 X Y Z W A C Fe NaCl H2O B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体 解析：A 项，阳极为惰性电极，在阳极是 Cl 放电，2Cl2e=Cl 2，在限极是 H 放电， 2H 2e=H 2，通入 HCl(g)能
23、使溶液恢复到原状态，A 项不符合题意；B 项，阳极为惰性 电极， 在阳极是 OH 放电， 4OH4e=O 22H2O， 在阴极是 Cu 2放电， 2Cu24e=2Cu， 加入 CuO(s)能使溶液恢复到原状态，B 项不符合题意，C 项，两电极均为惰性电极，在阴极 是 H 放电，在阳极是 OH放电，其实质是电解水，加适量水可使溶液恢复到原状态，C 项符 合题意；D 项，Ag 作阳极，为活性电极，电极反应为 Age =Ag，阴极反应为 Age =Ag，AgNO3溶液浓度不变。 答案：C 7按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标 X 表示通过电极的电子的物质的量，下列叙述 正确的是( ) AF 表示反应
24、生成 Cu 的物质酌量 BF 表示反应生成 H2SO4的物质的量 CE 表示反应生成 O2的物质的量 DE 表示反应消耗 H2O 的物质的量 解析： 由甲图可得 Cu 为阴极， C 为阳极， 电解质溶液为 CuSO4溶液， 电解总反应为 2CuSO4 2H2O= 电解 2Cu2H2SO4O2， 各物质及电子转移关系为： 2H2O2Cu2H2SO4O4e ， 再根据乙图，所以 E 可以表示 H2O、Cu 和 H2SO4的物质的量，F 表示 O2的物质的量。 答案：D 82019 安徽江南十校高二联考利用如图所示装置从海水中提取 CO2，有利于减少环境 中温室气体的含量。下列说法正确的是( ) A
25、通电后，a 室的 pH 增大 B中间隔室发生的反应：HCO 3H =CO 2H2O，从而提取 CO2 C阴极反应式为 2H 2e=H 2 D当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 22.4 L CO2气体产生 解析：a 室为阳极，发生氧化反应，电极反应式为 2H2O4e =4HO 2，溶液的 pH 减小， A 错误； 氢离子通过阳离子交换膜进入 b 室， 发生反应： HCO 3H =CO 2H2O， 实现 b 室中提取 CO2的目的，B 正确；阴极发生还原反应，氢离子得电子生成氢气，2H 2e =H 2，C 错误；根据阳极反应 2H2O4e =4HO 2可知，当电路中通过 1 mol 电
26、子 时，会有 1 mol 氢离子生成，进入 b 室，产生标准状况下 22.4 L 的 CO2气体，本题没有给出 气体所处的外界条件，无法计算出 CO2气体的体积，D 错误。 答案：B 9高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途，用镍(Ni)、铁作电极电解浓 NaOH 溶液制备高 铁酸盐 Na2FCO4的装置如图所示。下列说法合理的是( ) A镍电极上的电极反应式为 2H2O2e =H 22OH B铁是阳极，电极反应式为 Fe2e 2OH=Fe(OH) 2 C若隔膜为阴离子交换膜，则 OH 自右向左移动 D电解时阳极区 pH 降低、阴极区 pH 升高，最终溶液 pH 不变 解析：用镍(Ni)、铁作电极电
27、解浓 NaOH 溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高 铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，溶液中的 H 在阴极放电生成氢气，则电极反应式为 2H 2O 2e =H 22OH ，故 A 正确；根据分析，铁是阳极，电极反应式为 Fe8OH6e =FeO2 44H2O，故 B 错误；若隔膜为阴离子交换膜，则 OH 自左(阴极区)向右(阳极区)移 动，故 C 错误；电解时，阳极区的电极反应式为 Fe8OH 6e=FeO2 44H2O，pH 降低， 阴极区电极反应式为2H202e =H 22OH ， pH升高， 电池的总反应式为Fe2H 2O2OH =FeO2 43H2，最终溶液 pH 降低，故
28、 D 错误。 答案：A 102019 湖北部分重点中学高二起点考硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知 H3BO3与足量 NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3OH =B(OH) 4 ， H 3BO3可以通过电解的方法制备。 其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是( ) A当电路中通过 1 mol 电子时，可得到 1 mol H3BO3 B将电源的正、负极反接，工作原理不变 C阴极室的电极反应式为 2H2O4e =O 24H DB(OH)4穿过阴膜进入阴极室，Na 穿过阳膜进入产品室 解析：阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为 2H2O4e =O 24
29、H ，电路中 通过 1 mol 电子时有 1 mol H 生成，硼酸(H 3BO3)为一元弱酸，生成 1 mol 硼酸需要 1 mol H ， 所以电路中通过 1 mol 电子时，可得到 1 mol H3BO3，A 正确；根据以上分析可知，如果将电 源的正、负极反接，工作原理发生变化，B 错误；电解时阴极发生得到电子的还原反应，电极 反应式为 4H2O4e =2H 24OH ， C 错误； 阳极电极反应式为 2H 2O4e =O 24H ， 阴极电极反应式为 4H2O4e =2H 24OH ，阳极室中的氢离子穿过阳膜进入产品室，原 料室中的B(OH)4 穿过阴膜进入产品室，发生反应：B(OH)
30、 4 H=H 2OH3BO3，原料室 中的 Na 穿过阳膜进入阴极室，D 错误。 答案：A 11如图是两种溶液进行电解的装置。电极 A 是由金属 M 制成的，M 的硝酸盐的化学式 为 M(NO3)2，B、C、D 都是铂电极，P、Q 是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题： (1)电极 B 上金属 M 沉淀出来：电极反应为_，同时电极 C 产生 _，电极反应为_，电极 D 产生_，电极反应为 _。 (2)电池中 P 是_极，Q 是_极。 (3)A 极上电极反应为 _。 解析：电极 B 上金属 M 沉淀出来说明 B 是阴极，A 是阳极，而乙池中电极 C 是阳极，D 是阴极；对应的电极 P 是正极
31、，电极 Q 是负极；而乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在 C 电极上有氧气产生，D 电极上有氧气产生。 答案： (1)M2 2e=M 氧气 4OH 4e=2H 2OO2 氢气 2H 2e=H 2 (2)正 负 (3)M2e =M2 12下图是一套电解装置，两 U 形管中均盛有 50.0 mL 电解质溶液，a、b、c、d 为 Pt 电 极，通电一段时间后，d 电极上析出金属 Ag 2.16 g，没有气体产生，同时任 b、c 两极收集到 标准状况下相同体积的气体。请回答： (1)c 为_极，写出 c 电极上的电极反应式：_，c 极收集到的 气体体积在标准状况下为_L。 (2)b 为_极，写出 b
32、 电极上的电极反应式：开始时是_，后来 _。 (3)原 CuCl2溶液中溶质的物质的量浓度为_mol L 1。 解析：(1)连接电源负梅的电极作阴极，连接电源正极的电极作阳极，则 c 作阳极，阴离 子在阳极失电子， 放电能力 OHNO 3， 则 OH 先失电子， 反应式为 4OH4e=2H 2OO2 或 2H2O4e =4H 2O2，d 极作阴极，其反应式为 Ag e=Ag，析出金属 2.16 g 银单 质，整个电路转移电子 0.02 mol，故产生氧气1 40.02 mol0.05 moI，其在标准状况下的体积 V(O2)0.005 mol22.4 L mol 10.112 L。 (2)b
33、作阴极， 阳离子在阴极上放电， Cu2先得电子， 其反应式：Cu2 2e=Cu，根据题目信息，此电极有气体产生，应是 H得电子，其反应式： 2H 2e=H 2或 2H2O2e =H 22OH 。(3)bc 两极产生气体体积相等，即产生氢气 的物质的量为 0.005 mol，需得到电子 0.01 mol，但整个电路共通过 0.02 mol 电子，推得 n(Cu2 )0.01/2 mol0.005 mol.故 c(CuCl 2)0.05/(5010 3)mol L10.10 mol L1。 答案： (1)阳 4OH 4e=2H 2OO2 0.012 (2)阴 Cu2 2e=Cu 2H 2e=H 2
34、或 2H2O2e =H 22OH (3)0.10 能力达标 13.A、B、C 三种强电解质，它们在水中电离出的离子为 Na 、Ag、NO 3、SO 2 4、Cl ， 在如图 1 所求装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的 A、B、C 三种溶液，电极均为石 墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中 c 电极质量增加了 10.8 g。常温下各烧杯 中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系如图 2 所示。据此回答下列问题： (1)M 为电源的_极(填“正”或“负”)，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 _、_(填写化学式)。 (2)计算电极 f 上生成的气体在标准状况下体积为_L。 (3)写出乙烧
35、杯中的电解反应方程式： _ _。 (4)常温下，若电解后甲中 A 溶液的体积为 10 L，则该溶液的 pH 为_。 解析：(1)经过一段时间后，测得乙烧杯中 c 电极质量增加了 10.8 g，说明 c 电极为职极， 且乙烧杯中的电解质 B 为 AgNO3，则 M 是负极，N 是正极，a 是阴极，b 是阳极，d 为阳极， e 是阴极，f 是阳极。电解后，甲溶液的 pH 变大，说明甲为 NaCl 溶液，丙溶液的 pH 不变， 说明丙中溶液为 Na2SO4溶液。 (2)c 电极质量增加 10.8 g， 则 n(Ag) 10.8 g 108 g mol 10.1 mol， n(e )n(Ag)0.1
36、mol，丙中溶液为 Na 2SO4溶液，电解该溶液相当于电解水，f 极(阳极)上析出 O2，且 n(O2)1 4n(e )0.025 mol，V(O 2)0.025 moI22.4 L mol 10.56 L。(3)电解 AgNO 3 溶液的反应方程式为 4AgNO32H2O= 电解 4Ag4HNO3O2。 (4)2NaCl2H2O= 电解 2NaOH H2Cl2， 转移 0.1 mol e ， 生成 n(NaOH)0.1 mol， 则 c(OH)0.1 mol 10 L 0.01 mol L 1， c(H )10 4 10 2 mol L 11012 mol L1，pH12. 答案： (1)
37、负 NaCl AgNO3 (2)0.56 (3)4AgNO32H2O= 电解 4Ag4HNO3O2 (4)12 142019 福建霞浦一中高二期中钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重 视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物， 固体 Al2O3陶瓷(可传导 Na )为电解质，其反应原理如图甲所示： (1)根据表中数据，请你判断该电池工作的适宜温度瘟控制在_(填字母)范围内。 A100 以下 B100300 C300350 D3502050 物质 Na S Al2O3 熔点/ 97.8 115 2 050 沸点/ 892 444.6 2 9
38、80 (2)放电时，电极 A 为_极，电极 B 发生_(填“氧化”或“还原”)反应。 (3)充电时，总反应为 Na2Sx2NaxS，则阳极的电极反应式为 _。 (4)若把钠硫电池作为电源，电解槽内装有 KI 及淀粉的混合溶液，如图乙所示，槽内中间 用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。 试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是 _ _。 解析：(1)原电池工作时，控制的温度应满足 Na、S 为熔融状态，则温度应高于 115 而 低于 444.6 ，只有 C 项符合题意。(2)放电时，Na 在电极 A 发生氧化反应，故电极 A 为原电 池的负极，电极 B 是正极，发生还原反应。(3)充电时，发生电解反应，阳极反应式为 S2 x 2e =xS。(4)根据以上分析，左侧溶液变蓝色，说明生成 I 2，左侧电极为阳板，电极反应式 为 2I 2e=I 2，右侧电极为阴极，电极反应式为 2H2O2e =H 22OH ，右侧 I、OH 通过阴离子交换膜阳左侧移动，发生反应：3I 26OH =IO 35I 3H 2O，故一段时 M 后， 蓝色逐渐变浅。 答案：(1)C (2)负 还原 (3)S2 x2e =xS (4)右侧溶液中生成的 OH 通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中的 I 2反应
