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化学反应04之专题05化学反应电解池化学反应04之专题05化学反应电解池例题体验 01载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO24e2H2O 2CO4OH。下列判断错误的是（ ）A上述电化学装置相当于电解池B上述装置进行的总反应为2CO22COO2C反应结束后该电化学装置中的电解质溶液pH增大D失电子的电极发生的反应是4OH4e2H2OO2 02（09 安徽 12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu + H2O Cu2O + H2。下列说法正确的是（ ） A石墨电极上产生氢气 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0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成 03已知：工业上以石墨和铁为电极电解KI溶液可获得KIO3。下列说法正确的是（ ） A铁电极为阳极 B石墨电极上的电极反应式：I- + 3H2O - 6e- IO-3 + 6H+ C石墨电极上发生还原反应 D铁电极附近溶液的pH变小 04用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，长时间通电后，向所得溶液中加入0.2mol Cu(OH)2，恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移电子的总物质的量为（ ） A0.2mol B0.4mol C0.6mol D0.8mol 05用惰性电极电解Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液，且已知Fe2(SO4)3 + Cu 2FeSO4 + CuSO4，下列说法正确的是（ ） A阴极反应式为：Cu2+ 2e- 2Cu，当有Cu2+存在时Fe3+不放电 B阴极上首先析出铁，然后析出铜 C阴极上不可能析出铜 D首先被电解的是Fe2(SO4)3和H2O，后被电解的是CuSO4和H2O 06用惰性电极电解2L1molL1的CuSO4溶液，在电路中通过0.5mol电子后，调换电源的正负电极，电路中又通过0.1mol电子，此时溶液中的c(H)是（假设通电后溶液的体积不变）（ ） A 0.2molL1 B 0.6molL1 C 0.5molL1 D 0.25molL1 07（11 山东 15）以KC1和ZnC12混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（ ）A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 08（10 海南 09）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（ ） A电解时以精铜作阳极 B电解时阴极发生还原反应 C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu =Cu2+ + 2e D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥09（11 北京 26）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示 （1）溶液A的溶质是 ； （2）电解饱和食盐水的离子方程式是 （3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用_ （4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH+3、SO2-2，c（SO2-2）。精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）： 盐泥a除泥沙外，还含有的物质是_。 过程中将NH4+转化为N2的离子方程式是_ BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程中除去的离子有_ 经过程处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L，若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg / L，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% 溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。 10A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Ag+ Na+阴离子NO3- SO42- Cl-下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、 B、 C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一端时间后，测得乙中C电极质量增加了27克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题： （1）M为电源的_极（填写“正”或“负”），甲、乙电解质分别为_、_（填写化学式）。 （2）计算电极f上生成的气体在标准状况下的体积：_。 （3）写出乙烧杯的电解池反应_。 （4）若电解后甲溶液的体积为25L，则该溶液的pH为_ 。 （5）要使丙恢复到原来的状态，应加入_ _ g 。（填写化学式）知识概括 A电解原理 一 电解概念使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。二 电解池将 能转化为 能的装置。 构成电解池的条件 三 电极名称与电源正极相连的电极叫 极，与电源负极相连的电极叫 极。四 粒子流向1 电子从电源的_，沿导线流入电解池的_极，经过阴、阳离子定向移动形成内电路，阳极失去的电子，沿导线流回电源的_ 2 阳离子移向_极，阴离子移向_极五 阴阳极的判断 与电源连接的电极 电子流动方向 反应类型 1阴极 流进 还原反应 2阳极 + 流出 氧化反应六 是一个非自发过程，实现由电能向化学能的转化思考交流所用电流一般为直流电还是交流电较好？_该过程中_能转化为_能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？_过程！显然：电解质溶液的导电过程就是_的过程。 七 电解本质 电解质溶液的导电过程就是电解质的电解过程。电解只是个原理，实现这个过程的装置叫做电解池。B电解问题思路一 电极的活性惰性电极主要指Au、Pt、C材料活性电极除Au、Pt、C外的金属惰性电极和活性电极只针对阳极而言。在电解问题中当阳极为活性电极时，阳极上的电极反应为，电极溶解为阳离子二 离子放电顺序阴极上： 由于阴极上要 电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的 得电子。阳离子氧化性越强就越 得电子。因此阴极上氧化性强的离子 得电子。金属越不活泼，对应阳离子氧化性越 ，越_得电子。由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：金属活动顺序表：Ag+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：cH+(酸) c H+(水)，因而放电能力 。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。_、_、_、_、_ 等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。 阳极上：电解池中阳极上要 电子，而 与溶液中的 都可失电子，因此阳极上的电极反应与 有关。由于一般的 比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是 失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中 失去电子。阴离子还原性越强就越 失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：S2 I Br Cl OH（水或碱）_最高价含氧酸根离子 F。从CuCl2溶液的电解产物可知： 的失电子能力比 强。而氟原子的得电子能力很 ，因而F失电子能力最 。三 电极方程式的书写1 标出电极名称：阴极或阳极 2 写出电极方程式：阳极： 剂 + 介质 = _产物 + 其他产物，反应类型： 反应。阴极： 剂 + 介质 = _产物 + 其他产物，反应类型： 反应。阴、阳两极中得、失电子的总数要 ，每一极上都要满足 和 守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。C电解原理的应用 一 铜的精练 1装置设计 以_做阳极，_做阴极，_为电解质溶液 2应用原理 阳极上的Cu失去电子，进入溶液，溶液中Cu2+得到电子在阴极析出，其实质是，阳极粗铜中铜从阳极来到阴极。 3结果分析 阳极泥含不活泼贵重金属如Au、Ag，可以提取，比Cu更活泼金属Zn变成金属离子Zn2+进入溶液，不能从阴极析出，所以Cu得到精练。 二 电镀 1装置设计 镀件做_极，待金属做_极，含有镀层金属离子的电解质溶液做_ 2应用原理 与精练金属相似三 氯碱工业电解 制 、 和 。电极反应方程式： 阳极： 阴极： 总方程式 该电解池中阳极用 电极（金属、惰性）四 电冶金对于 、 、 、 这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解 的方法制取金属钠，方程式_工业上用电解 的方法制取金属镁，方程式_工业上用电解 的方法制取金属铝，方程式_学习感悟A关于电解的计算一 直接按电解化学方程式计算二 根据阴阳两极得失电子的物质的量相等计算三 两个串联的电解池的共同点在于相同的时间内通过电子的物质的量相等B分析电解池中发生的化学反应1先观察是不是有活性电极2弄清楚在阴、阳两极的电极或者离子的放电顺序在阴极：Ag+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3在阳极：活性电极 S2 I Br Cl OH（水或碱） 高价含氧酸根离子 F。3写出电极方程式阳极： 剂 + 介质 = _产物 + 其他产物，反应类型： 反应。阴极： 剂 + 介质 = _产物 + 其他产物，反应类型： 反应。4叠加两极反应，结合反应物，写出电解反应方程式强化训练 01某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电解产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（ ） A阴极自始至终只析出H2 B阳极先析出Cl2，后析出O2 C电解最后阶段为电解水 D溶液pH不断增大，最后为7 02铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸为电解液，按照如图所示连接电解装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是（ ）A电解时电子流向：电源正极导线铝极，铅极导线电源负极B在电解过程中，H向阳极移动，SO向阴极移动C在电解过程中，阳极周围溶液的pH减小D电解的总反应方程式：2Al 6H 2Al3 3H203（12 海南）下列叙述错误的是（ ）A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐溶液为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀04用如图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则表中所列各项对应关系均正确的一组是（ ）选项电源X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞试液，a管中呈红色B正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH4e=2H2OO2C负极KCl和CuCl2混合溶液相同条件下，a、b两管中产生的气体总体积可能相等D负极Fe(OH)3胶体和导电液b管中液体颜色加深 05常温下用石墨电极电解1L 0.01 molL-1NaCl溶液，电解一段时间后，阴极产生0.04g气体。下列说法正确的是（假设电解过程中溶液体积不变）： A电解过程中有0.02mol电子转移 B阳极产物只有氯气 C在标准状况下，阳极产生的气体体积为0.448L D电解后溶液的pH =1206用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，则可知M的相对质量为（ ）A BC D 07下图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色08（13 南昌 模拟）用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是（ ）AAgNO3BNa2SO4CCuCl2 DHCl09如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是()A甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B甲烧杯中a的电极反应式为4OH4e=O22H2OC当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀D当b极增重3.2 g时，d极产生的气体为2.24 L(标准状况)10下列关于金属腐蚀的说法正确的是（ ）A金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：MnH2O=M(OH)nn/2H2B金属的化学腐蚀的实质是：Mne=Mn，电子直接转移给还原剂C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D在潮湿的中性环境中金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀11（13 上饶 模拟）用惰性电极电解NaCl与NaHCO3混合溶液，测得溶液pH变化如图所示。(1)在Ot1时间内，两个电极上的电极反应式为：阳极：_；阴极：_。(2) 用离子方程式表示Ot1时间内，溶液pH升高比较缓慢的原因：_。(3)将等物质的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性电极电解，该电解反应可分为_个阶段(填表不一定填满)。阶段相当于电解液离子方程式画出过程中溶液pH值随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。 12电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则： 电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是_。 Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是_。电解反应的总离子方程式为_ 。 （2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则： X电极的材料是 ，电极反应式是_。 Y电极的材料是 ，电极反应式是_。（说明：杂质发生的电极反应不必写出） （3）若想用电解实验制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，a仍是饱和NaCl溶液，则Y电极反应式为_，往U形管添加完饱和NaCl溶液后需加入少量苯，苯的