高中化学复习知识点：电解原理的理解及判断

1、高中化学复习知识点：电解原理的理解及判断一、单选题1.如图，电解用粗盐（含Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质）配制的食盐水，以下说法正确的是（ ）试卷第7页，总7页A. a是电解池的正极B. a电极上发生还原反应C. b电极上有黄绿色气体产生D. b电极附近有白色沉淀出现2.科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解装置如图 所示，用Cu-Si合金作硅源，在 950c利用三层液熔盐进行电解精炼，有关说法正确的是-6A,在该液相熔体中 Cu优先于Si被氧化，Si4+优先于Cu2+被还原B.液态Cu-Si合金作阳极，固体硅作阴极C.电流强度的大小不会影响硅提纯速率3.环己酮

2、（D.三层液熔盐的作用是增大电解反应接触面积，提高硅沉积效率在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。下列说法正确的是A. a极与电源负极相连B. a 极电极反应式是 2Cr3+- 6e +14OH-= Cr2O72-+7H2OC. b极发生氧化反应D.理论上生成 1mol环己酮时，有 1molH2生成4. CU2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一种制取CU2O的电解池示意图电解如下，电池总反应为 2Cu+H2O=Cu2O+H2t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0.1mol电子转

3、移时，有 0.1mol Cu2O生成5. 一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的电解水法”实验，将纯净水与自来水进行对比。当电解装置插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略 显黄色，而自来水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下列选项 说法正确的是（A.通电时，铝片做阳极，铁片做阴极B.生成的气泡、红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物C.通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒有害的物质D.铁片的电极反应： O2+2H2O+4e-=4OH-6.氮氧化物（NOx）是有毒的大气污染物，研究发现，可以采用如图装置有效去除氮的氧化物，下列说法正确的是（）

4、电解悒交换膜NUjSOj,溶液A .电解过程中，Pt电极I上发生氧化反应B.电解过程中，Pt电极II上发生反应：4OH-4e-=2H2O+O2fC.电解过程中，左极室 pH会逐渐减小，D.若NOx为NO,转移1mol电子时吸收塔中消耗 0.5molS2O42-7 .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，两膜中间的 Na+和SO42-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。下列叙述正确的是稀N的S。1溶液d正极区负极区b浓溶液pH增大A ,通电后中间隔室的 SO42-离子向正极迁移，正极区溶液8 .该法

5、在处理含 Na2SO4废水时可以得到 NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O We =O2+4H + ,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O2生成8.工业上用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2,并通过电解方法实现吸收液的循环再生。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法中正确的是(MD协溶液黑wSO，、汕1HSO、藉接 口先HiSth摘WA. X应为直流电源的正极8 .电解过程中阴极区 pH升高C.图中的b%va%D . SO32一在电极上发生的反应为 SO32 + 2OH 2e =SO42 + 2H2。9 .用两根

6、石墨电极分别插入盛有氯化铜溶液的U形管中，接通电源，则关于与电源正极相连的电极描述正确的是()A .阳极，有Cl2放出B.阴极，有H2放出C.阳极，有 O2放出D,阴极，有Cu覆盖10 .下列离子方程式正确的是A ,把 Fe(OH)2 固体投入到稀 HNO3 中：Fe(OH)2+ 2H + Fe2+ + 2H2OB. Ba(OH)2 溶液与少量 KHCO3 溶液反应：Ba2+2OH +2HCO3-fBaCO3 b 2H2O +CO32-n NH4HCO3C. NH4HCO3溶液与 KOH 溶液混合，且= 5:8, 3NH4+5 HCO3-+8OHn KOH-5H2O+5 CO32-+3NH3

7、H2OD.用Pt电极电解 MgCl2溶液：2Cl + 2H2。生中何忏CI2T+ 2OH二、综合题11. FeSO4溶液放置在空气中容易变质，因此为了方便使用Fe2+,实验室中常保存硫酸亚铁俊晶体俗称“摩尔盐”，化学式为(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O,它比绿矶或绿矶溶液 更稳定。1 .某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁俊晶体。本实验中，配制溶液以及后续使用到的蒸储水都经过煮沸、冷却后再使用。向FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过操作 、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后 得到一种浅蓝绿色的晶体。11 .实验探究影响溶液中 Fe2+稳定性的因素(1)配制 0. 8 mol/L 的

8、FeSO4 溶液(pH=4.5)和 0. 8 mol/L 的(NH 4)2Fe( SO4) 2 溶液(pH=4.0),各取2 mL上述溶液于两支试管中，刚开始两种溶液都是浅绿色，分别同时滴加2滴0.01mol/L的KSCN溶液，15min后观察可见：(NH 4)2Fe( SO4)2溶液仍然为 浅绿色透明澄清溶液，FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。(资料1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.62. 7完全沉淀pH9.63. 7请用离子方程式解释 FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因 。讨论影响Fe2+稳定性的因素，小组同学提出以下3种假设：假设1：其他条件相同时，NH4+的存在使（NH

9、4）2Fe（SO4）2溶液中Fe2+稳定性较好。假设2：其他条件相同时，在一定 pH范围内，溶液 pH越小Fe2+稳定性越好。假设3： 。（2）小组同学用如图装置 （G为灵敏电流计），滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液A （0.2mol/L NaCl）和溶液B （0. 1mol/L FeSO4）为不同的 pH,观察记录电流计读数，对假设2进行实验研究，实验结果如下表所示。序号A 0.2mol/LNaClB 0. 1mol/LFeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=16.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=15.5（资料2）原电池装置中，其他条件相同时，负极

10、反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大。（资料3）常温下，0. 1mol/LpH=1的FeSO4溶液比pH=5的FeSO4溶液稳定性更好。根据以上实验结果和资料信息，经小组讨论可以得出以下结论：U型管中左池的电极反应式 。对比实验1和2 （或3和4）,在一定pH范围内，可得出的结论为 。对比实验 和 还可得出在一定 pH范围内，溶液酸碱性变化是对 。2氧化性强弱的影响因素。对(资料3)实验事实的解释为 。12 .工业排放物可能对环境和人体健康产生危害，必须经过处理才可排放。根据题意回 答下列问题。I .处理含SO2、NO的烟气在323 K温度下，向盛有 NaClO2溶液

11、的鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气。(1)写出NaClO2溶液脱硝过程中反应的离子方程式 。(2)由实验测得，脱硫反应速率大于脱硝反应速率，原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是 。(3)采用NaClO、Ca(ClO)2替彳弋NaClOz,也能较好的除去SO2。从化学平衡原理分析，Ca(ClO) 2相比NaClO具有的优点是 。n .处理含H 2s的烟气生物脱H2s原理为：H 2s(g) + Fe2(SO4)3(aq)= S(s) + 2FeSO4( aq) + H 2SO4( aq)AHi硫杆菌4FeSO4(aq) + O2(g) + 2H2SO4(aq)2Fe2( S

12、O4) 3( aq) + 2H2O(l)AH2(1)反应 2H2s(g) + O2(g) = 2s(s) + 2H2O( l)的 AH3=(2)若反应温度过高，反应速率下降(如图)，其原因是 。m.处理污水的化学方法有许多，混凝法、氧化还原法、中和法、电解法等。处理含Na2sO4的废水常用三室式电渗析法，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，两膜中间的Na+和sO42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。幅N.声叫滔液( 1) 负极反应式为。(2)当电路中通过1mol电子的电量时，会有 mol的。2生成。试卷第 8 页，总 7 页参考答案

13、【解析】【分析】【详解】A.电解池只分阴极和阳极，无正极和负极的说法，A项错误；B.a与电源正极相连，故为阳极，阳极失电子发生氧化反应，B项错误；C.电解食盐水时，氯气在阳极产生，即a电极上产生氯气，C项错误；D.电解食盐水时阴极附近碱性增强，pH上升，故会产生Mg(OH) 2等白色沉淀，D项正确;答案选D。2. D【解析】【分析】由图可知该装置为电解池： Si 4+在液态铝电极得电子转化为 Si,所以液态铝电极为阴极，连 接电源负极，则Cu-Si合金所在电极为阳极， 与电源正极相接，三层液熔盐在电解槽中充当 电解质，可以供离子自由移动，并增大电解反应面积，提高硅沉积效率，据此分析解答。【详解

14、】A.由图可知，电解池的阳极上 Si失电子转化为 Si4+,阴极反应为Si 4+得电子转化为Si,所 以Si优先于Cu被氧化，故A错误；B.图中，铝电极上 Si4+得电子还原为Si,故该电极为阴极，与电源负极相连，故 B错误；C.电流强度不同，会导致转移电子的量不同，会影响硅提纯速率，故C错误；D.三层液熔盐在电解槽中充当电解质，可以供自由移动的离子移动，并增大电解反应面积，提高硅沉积效率，故 D正确；答案选Do3. D【解析】【分析】根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3+失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3+- 6e- +7H2O= Cr2O72-+14H + , b极为阴极，氢离

15、子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数 相等计算，据此分析解答。【详解】A.根据原理图可知，a极为电解池的阳极，则与电源正极相连，故 A错误；B.根据原理图可知，a极为电解池的阳极，CrO失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3+-6e- +7H2O= Cr2O72-+14H+,故 B 错误;C. b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，故 C错误；D.理论上由环己醇（C6H12O）生成1mol环己酮（C6HioO）,转移2mol电子，根据电子守恒可知， 阴极有1mol氢气放出，故 D正确；故选D。4. A【解析】【分析】电解根据电池总反应 2Cu+H2O= Cu2O+H2T可知，Cu化合

16、价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，电极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,石墨电极为阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H+2e-=H2f,据此可分析解答问题。【详解】A.根据上述分析，石墨作阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H+2e-=H21A选项正确；电解B.根据电池总反应 2Cu+H2OCu2O + H2同知，Cu化合价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，B选项错误；C.铜电极为阳极，阳极接电源正极，C选项错误；D,根据 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,当有 0.1mol 电子转移时，有 0.05mol CU2O生成，D 选 项错误；答案

17、选Ao5. B【解析】【分析】自来水却冒出气泡并生成灰绿色或红棕色的沉淀，说明Fe失电子生成亚铁离子，与水电离的氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，其被氧化生成灰绿色物质或氢氧化铁红棕色沉淀。【详解】A.分析可知，通电时，铁片做阳极，铝片做阴极，与题意不符，A错误；B.阴极的水得电子生成的气泡、阳极的铁，失电子生成亚铁离子，然后生成红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物，符合题意，B正确；C.通过对比，能说明自来水中含有大量的离子，不一定为对人体有毒有害的物质，与题意不符，C错误；D.铁片做阳极，电极反应：Fe-2e-=Fe2+,与题意不符，D错误；答案为D。【点睛】灰绿色或红棕色的沉淀，为氢

18、氧化亚铁被氧化的中间产物或产物，可判断Fe作阳极。6. D【解析】【分析】HSO3-在电极I变成S2O42-, S化合彳从+4降低到+3,被还原，电极I是阴极，电极n是阳极，水中的OH-在阳极放电生成 。2, S2O42-在吸收塔将NOx还原成氮气，自身又被还原成 HSO3-继续进入电解池循环。【详解】A . Pt电极I附近S化合彳介从+4降低到+3,被还原，发生还原反应，A错误；B.电极n是阳极，由质子交换膜可知， 电极H发生的反应为：2H2O-4e-=O2+4H+t B错误；C.左极是阴极，发生的反应为：2HSO3-+2e+2H+= S2O42-+2H2。，消耗4H+, pH增大，C错误；

19、D . S2O42-和NO发生反应为：2s2O42-+2NO+2H 2O=N2+ 4HSO3-,由方程式可知，1个NO中N化合彳介从+2降低到0价，故消耗2mol S2O42-转移4mol电子，转移1mol电子时吸收塔中消耗 0.5molS2O42-, D 正确。答案选Do7. B【解析】【详解】A .根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多 的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42一离子向正极迁移；在正极区带负电荷的c(HOH失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中 + )>c(OH ),所以正极区溶液酸性增强，溶液

20、的 pH减小，故A错误；B.阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(OH )>c(H + ),所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到 NaOH和H2SO4产品，故B正确；C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H + )增大，所以负极区溶液 pH升高，故C错误；D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是 n(O2)=1mol W=0.25mol ,故D错误。故选B。【点睛】本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物

21、判断与计算等。电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电镀池、精炼池)，根据电解时电极质量或溶液pH的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。8. B【解析】【分析】【详解】A.因为电解池左室 H+-H2, Pt(I)是阴极，X为直流电源的负极，A项错误；B.阴极区消耗H+生成氢气，氢离子浓度减小，溶液的 pH增大，B项正确；C.电解池右室阳极区的发生反应HSO3-2e-+ H2O = SO42-+ 3H+ 和

22、 SO32-2e-+ 2H2。= SO42-+ 4H+,图中的b%>a%, C项错误；D.解池右室阳极区的发生反应HSO3-2e-+H2O = SO42-+ 3H+ 和 SO32-2e-+ 2H2。= SO42- +4H + , D项错误；答案选Bo9. A【解析】石墨是惰性电极，与电源正极相连的电极为阳极，在阳极，溶液中阴离子放电，根据离子放 电顺序Cl->OH-,可知阳极发生的反应为Cl-2e-=Cl21所以阳极放出氯气，故合理选项是Ao10. C【解析】【分析】【详解】A . Fe(OH)2会被硝酸氧化生成 Fe3+,离子方程式为3Fe(OH)2+ 10H +NO3 =NO

23、f + 3Fe3+ + 8H2O, A 错误；B.加入少量KHCO 3溶液，则KHCO 3完全反应，ImolHCO 3和ImolOH反应，生成ImolHzO, 生成的CO32和会Ba2+生成BaCO3沉淀，离子方程式为 Ba2+ OH + HCO3-=BaCO3 H H2O, B错误；C. NH4HCO3溶液与KOH溶液混合完全反应需两者的物质的量之比为1:2,现为5:8, KOH不足，按KOH书写离子方程式， OH先和HCO3一反应，再和 NH，+反应，8molOH一先与 5molHCO3一反应，再3molNH4+反应，离子方程式正确，C正确；D. Mg2+会与OH生成Mg(OH)2,故产物

24、中不会大量存在 OH，离子方程式为 Mg* + 2C1 + 2H2O 一通电H2丘 Cl2?+ Mg(OH)2j, D 错误。答案选Co【点睛】在涉及到过量或者少量的离子方程式的判断的时候，往往将少量的物质系数定为1,其他物质根据所需的量再配平，如此题中 B项，由于KHCO3少量，定HCO3一的系数是1,反应时 需要1molOH一和1molBa2+,因此OH和Ba2+的系数都是1,再根据守恒配平。11.蒸发浓缩4Fe2+ + O2 + 10H2O=4Fe(OH)3 J + 8H+当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响 Fe2+的稳定性(或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性

25、较好。)O2+ 4e +4H+=2H2O 溶液酸性越强，Fe2+的还原性越弱1 3 (或2和4) 其它条件相同时，溶液酸性增强对 Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对 。2的氧 化性增强的影响，故 pH=1的FeSO4溶液更稳定。(其他表述酌情给分)【解析】【分析】根据物质性质及实验现象分析发生的化学反应；根据两种溶液离子浓度的差异判断，NH4+、SO42-以及H+都可影响Fe2+稳定性；由表中数据可知，溶液酸性越强，电流计读数越小，说明Fe2+的还原性越弱，由实验 1和3 （或2和4）可知，pH越大电流计读数越小，以此解答 该题。【详解】1. FeSO4具有还原性，应避免被氧化，则蒸储水都必

26、须煮沸、冷却后再使用，除去水中溶解 的氧气，由溶液得到晶体，应先加热浓缩溶液，然后冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，故答案 为：蒸发浓缩；11. . （1）FeSO4溶液出现淡黄色浑浊，应生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为4Fe2+O2+10H2O=4Fe （OH） 3J+8H + ,故答案为：4Fe2+O2+10H2O=4Fe （OH） 3J+8H + ；根据两种溶液离子浓度的差异判断，NH4+、SO42-以及H+都可影响Fe2+稳定性，由题给信息可知，假设3可为当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性（或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好），故答案为：当其它条

27、件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性（或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好）；（2）A为氯化钠溶液，空气中氧气参与正极反应，电极方程式为O2+4e+4H+=2H2O,故答案为：O2+4e+4H+=2H2O；由表中数据可知，溶液酸性越强，电流计读数越小，说明Fe2+的还原性越弱，故答案为：溶液酸性越强，Fe2+的还原性越弱；由实验1和3 （或2和4）可知，pH越大电流计读数越小，可得出在一定pH范围内，溶液酸碱性变化对 。2氧化性强弱的影响因素，故答案为：1和3 （或2和4）;由表中数据可知，pH变化对亚铁离子的还原性较强，电流计读数出入较大，可知其它条件相同

28、时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对。2的氧化性增强的影响。故pH=1的FeSO4溶液更稳定，故答案为：其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对 。2的氧化性增强的影响，故 pH=1的FeSO4溶液更稳定。12. 2H2O+3C1O2 +4NO=4NO3 +3Cl +4H+ （或 2H2。+CIO2 + 4NO = 4NO2 + Cl +4H+）二氧化硫的还原性强于NO生成的硫酸钙微溶，降低硫酸根离子浓度，促使平衡向正反应方向进行AH3=2AH+AH2蛋白质变性（或硫杆菌失去活性）2H 2O+2e =H2 T+ 2OH0. 25【解析】【详解】I. (1) NaClO2