第四章 第二节 第1课时 电解原理

第二节电解池

第1课时电解原理

课后•训练提升

基础巩固

1.下列说法错误的是（）0

A.电解质溶液的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化

B.电解质溶液导电的过程,就是电解质溶液的电解过程

C.电解质在任何条件下均可以导电

D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成

答案:C

解析:电解质溶液导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反

应，一定有新物质生成，所以是化学变化。金属导电是靠自由电子的定向移动，无

新物质生成,是物理变化。A、B、D项正确。电解质要导电只有在电离的条件

下，存在自由移动的离子时才能导电，所以C项错误。

2.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是（）。

A.甲中负极反应式为2H++2e—H2T

B.乙中阳极反应式为Ag++e*—Ag

C.丙中H+向石墨棒方向移动

D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体

答案:C

解析:由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn-2e--Zn2+,A项

错误;丙中Fe为负极,石墨为正极,H+向正极移动,C项正确;乙、丁为电解池，乙中

Ag作阳极，本身失电子,B项错误;丁中放也顺序开始时产生I2,D项错误。

3.如图装置中发生反应的离子方程式为Zn+2H+—Z/++H2T，下列说法错误的是

()o

A.a、b不可能是同种材料的电极

B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸

D.该装置可看作是锌铜原电池，电解质溶液是稀硫酸

答案:A

解析:若该装置为电解池，则a、b两电极的材料可以都为Zn,A项错误;在保证阳

极为Zn时，该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,B项正确;在保证其中一电极的

材料为Zn时，用活动性比锌弱的导电性材料作另一电极，该原电池的电解质溶液

为稀盐酸或稀硫酸都可以,C、D两项正确。

4.某同学将电解池工作时电子、离子迁移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ABCD

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

解析:根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知,c是负

极,d是正极,a是阴极,b是阳极，电解时,电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子

向阳极移动，则Q离子是阳离子,P离子是阴离子,B项正确。

5.用惰性电极电解H2so人Cu(NCh)2、NaCl的混合溶液，最初一段时间阴极和阳

极上析出的物质分别是()。

A.H2和C12B.Cu和Cb

C.H2和02D.Cu和02

答案:B

解析:由题意知，溶液中存在H+、Cu2\Na\SOf、NO3.CWOH,根据离子的

放电顺序，阳离子为Cu">H+>Na+,阴离子为Cl>OH>SOf、NO)则最初一段时

间,阴极发生反应Cu2++2e—Cu,阳极发生反应2Cl-2e—Chfo

6.用石墨作电极，电解1mo卜L」下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是

()。

A.HC1B.NaOH

C.Na2so4D.NaCl

答案:C

解析:电解HC1溶液，阴极析出H2,阳极析出。2,溶液pH增大;电解NaOH溶液，相

当于电解水，溶液pH增大;电解Na2so4溶液，相当于电解水，溶液pH不变;电解

NaCl溶液，阴极析出H?,阳极析出02,溶液pH增大。

7.用Pl电极电解物质的量均为0.1mol的CM+和X3+的混合溶液，阴极析出固体

物质的质量，”(g)与导线中通过电子的物质的量〃(mol)的关系如图所示，则离子的

氧化能力由大到小排列正确的是()o

A.CU2+>X3+>H+B.H+>X3+>CU2+

C.CU2+>H+>X3+D.X3+>H+>CII2+

答案:c

解析:根据图像，通电开始就有固体析出,且通过0.2mol电子后，不再析出固体.则

为CM+放电的结果,X3+不放电。

8.用伯电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解质溶液中加适量

水，就能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是()c

A.NaClB.Na2cO3

C.CuSO4D.K2S

答案:B

解析:电解NaCl溶液时阳极和阴极分别为。-和H+放电，相当于电解HC1,恢复原

浓度需通入适量HC1气体,A项错误;电解Na2cCh溶液时阳极和阴极分别为OFT

和H+放电,相当于电解水，恢复原浓度需加入适量H2O,B项正确;电解C11SO4溶液

时阳极和阴极分别为OH和C/+放电，恢复原浓度需加入适量CuO或CuCOa

等,C项错误;电解K2s溶液时阳极和阴极分别为S?-和H+放电，恢复原浓度需通入

适量H2s气体,D项错误。

9.下列有关用惰性电极电解AgNCh溶液一段时间后的说法，正确的是()o

A.电解过程中阳极的质量不断增加

B.电解过程中溶液的pH不断增大

C.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况

D.电解后两极产生的气体体积比为2：1

答案:C

解析:用惰性电极电解AgNOs溶液，总反应为4AgNO3+2H2O—

4Ag+02T+4HNO3,阴极上析出Ag,阳极上放出Ch,A、D两项错误;由于生成

HN03,溶液的pH减小,B项错误;要使溶液恢复到电解前的状态要加入的物质应

是4Ag+O2,即应加入Ag?O,C项正确。

1().由于Fe(OH”极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与碱反应制得白色纯

净的Fe(0H)2沉淀。某化学社团用下图所示装置探究白色纯净的Fe(OH”沉淀

的制取，两电极的材料分别为石墨和铁。

(Da电极材料应为,电解液d可以是(填序号)。

①纯水②NaOH溶液③Na。溶液④CuCb溶液

(2)c为植物油，其作用是，在加入植

物油之前，对d溶液所兴取的简单处理方法及目的是0

若用其他试剂来代替植物油，试剂应具备的物理性质为0

⑶为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是。

A.改用稀硫酸作电解液

B.适当增大电源的电压

C.适当减小两电极间的距离

D.适当降低电解质溶液的浓度

(4)若d改为Na2s04溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电

解，除了电极上看到气泡外，另一明显的现象为-

答案：(l)Fe②③

(2)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气氧化成Fe(0H)3加热煮沸d,除去其中

溶解的02试剂不溶于水、密度比d的密度小

(3)BC

(4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色

解析:⑴要得到Fe(0H)2沉淀，必须产生Fe2+,所以Fe作阳极。纯水导电性极差;使

用CuCb溶液,则阴极Ci?+放电，不能产生0H;不会生成Fe(0H)2沉淀。可选用

NaOH溶液或NaCI溶液。(2)植物油可有效隔绝空气,生成的Fe(OH)2沉淀能较

长时间保持白色，不被氧化。处理d溶液，目的是除去其中溶解的02,可加热煮

沸。代替植物油的试剂应具有与植物油相似的物理性质，如不溶于水，密度比d的

密度小等。(3)要在较短时间内看到白色沉淀，应增大电解液中Fe2+和OH的法度,

可通过增大电压提高电解速率实现;不能用稀硫酸，因为它能溶解Fe(OH)2沉淀；

2+

缩小两极板间的距离，可缩短离子扩散时间,即缩短Fe与OH生成Fe(OH)2沉淀

的时间。(4)当电解一段时间后将电源反接,则铁作阴极，石墨作阳极，溶液中的H+

和OH-放电，相当于电解水:2H2O=2H2T+O2T，阳极生成的02将Fe(OH”氧化为

Fe(0H)3,沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。

11.如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒,Z池中e、f是质量相同的铜棒。

接通电路后，发现d附近显红色。

(l)0b为电源的(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极,Z池中e为极。

②连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d(填“一”或“一”)e。

(2)①写出c极上发生的电极反应式:o

②写出Y池中总反应的化学方程式:o

③写出Z池中e极上发生的电极反应式:o

答案：(1)①负阳②一

⑵①2c「-2D-02T

||1解

@2NaCl+2H2O-2NaOH+H2?+C12?

③CU-2D”

解析:d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H++2D-H2f,c为阳极，电极

反应式为2Cr-2D—C12T，Y池电解饱和NaCI溶液的总反应方程式为

也解

2NaQ+2H20-2NaOH+C12T+H2f;直流电源中a为正极,b为负极,Z池中f为阴

极,e为阳极，电极反应式分别为Cu2++2e-Cu,Cu-2e--CM+,电子流动方向由d

能力提升

1.利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收S02,并用阴极排出的溶液吸收

B.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变

C.阳极的电极反应式为SCh+2H2O-2e--SO亍+4寸

D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室

答案:C

解析:二氧化硫被氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电

源正极相连，则b为电源负极,A项错误;招1装置中的阳离子交换膜换成阴离子交

换膜，电极反应式发生改变,B项错误;阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e--

SO孑+4H',C项正确;电解时，阳离子移向阴极，所以H+由阳极室通过阳离子交换膜

到阴极室.D项错误。

2.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2co2+2HzO+4e--2C0+40Ho

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2c02-2CO+O2

C.反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强

D.失电子的电极发生的反应是4OH-4e-—2H2cM02T

答案:C

解析:该电池是将电能转化为化学能，符合电解池原理，所以题述电化学装置相当

于电解池,A项正确;该电池中,阴极的电极反应式为2co2+2H2O+4e-

2co+4OH\阳极上OH失电子生成氧气,反应为4OH-4e2H2O+O2T，将两个电

极反应式相加即得电池总反应式:2CCh-2co+02,所以反应结束后该电化学装

置中的电解质溶液的碱性不变,C项错误,B、D两项正确。

3.如图是CCh经电催化还原为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是

）。

ab

_•电源•~~

CO2-*

轮桥

铜电极用电极

①KHCOs溶液②K2sos溶液

(溶有CQ)

A.该过程是电能转化为化学能的过程

B.铜电极的电极反应式为C02+8HC03+8D-CH4+8COI+2H2O

C.一段时间后,①池中”(KHCCh)不变

D.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降

答案:C

解析:该装置连接有电源，则该过程是电能转化为化学能的过程,A项正确;二氧化

碳转化为甲烷的反应过程中，碳元素的化合价降低，在铜电极上发生还原反应，电

极反应式为CO2+8HCO/8e--CH4+8COi+2H2O,B项正确;由于①池溶液中的

碳酸氢根离子被消耗，故一段时间后,碳酸氢钾的物质的量减少,C项错误;①池中

的铜电极为阴极,发生还原反应，②池中的铜电极为阳极,发生氧化反应，电极反应

式为4OH-4e-O2T+2H20,该过程中有H+生成，故溶液的pH减小,D项正确。

4.将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt),用玻璃片分别压在一张用食盐水、

碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜

色分别是()。

选项ABCD

阳极蓝白红蓝

林

阴极白Jin.蓝蓝

答案:D

解析:阳极上「放电生成0淀粉遇h变蓝,阴极上H+放电后，使溶液中的

c(H+)<c(OH),呈碱性，使石蕊溶液显蓝色,D项正确。

5.用惰性电极电解含0.2molCuSO4的溶液一段时间后，阳极上生成标准状况下

4.48L气体，欲使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入()。

A.0.2molC11SO4B.0.2molCuO

C.0.2molCU(0H)2D.0.2molCuCOa

答案:C

解析:根据阳极产生0.2molCh,可知溶液中有0.8mol0日发生反应转移电子0.8

mol,0.2molC#卡得到0.4mol电子生成0.2molCu,则有0.4molH，发生反应生成

0.2molH20复原物质应加0.2molCuO和0.2molH2O即().2molCu(OH)2o

6.A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示:

图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B

溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增大。常温下各烧杯中溶液的

pH与电解时间，的关系如图2所示。据此回答下列问题。

(1)M为电源的(填“正”或"负”)极，电极b上发生的电极反应

为。

(2)写出乙烧杯中的电池反应方程式:o

(3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什

么？O

(4)若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态濡要进行的操作

是0

答案:⑴负4OH-4e--2H2O+O2：

(2)2CuSO4+2H2O-2CU+O2T+2H2SO4

(3)能，因为硫酸铜溶液已转变为H2so4溶液，反应变为电解水的反应

(4)向丙烧杯中加入一定量水

解析:(1)乙中c电极质量增大，则c处发生的电极反应为Cu2++2e-;^=Cu,c电极

为阴极，由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。而C/+只能与SOf

结合，可以确定B为硫酸铜;由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间，的关系图,

可以确定A为KOH或NaOH,C为Na2so4或K2so4。甲中为KOH或NaOH溶

液，相当于电解比0,阳极b处为阴离子0H-放电，即4OH-4e--2H2O+O2T。(2)

乙烧杯中是电解CuSO4溶液,电池反应方程式为2CUSO4+2H2O—

2Cu+ChT+2H2so4。（3）乙中铜全部析出后，电解质变为H2so4,所以电解反应仍能

继续进行。

过关检测卷

一、选择题（本题共15小题,每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题

意）

1.下列说法正确的是（）o

A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应

B.原电池中，电流的方向是负极一导线一正极

C.原电池中的盐桥是为了连通电路,所以也可以用金属导线代替

D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极

答案:D

解析:原电池中，负极上发生的反应是氧化反应,A项错误;电流的方向是正极*

导线一负极,B项错误;双液原电池中的盐桥是为了连通电路，但不能用金属代

替,C项错误;电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极,D项正确。

2.下列有关叙述正确的是（）o

A.碱性锌钵电池中,MnCh是催化剂

B.锌银纽扣电池工作时,Ag20被还原为Ag

C.放电时，铅蓄电池中H2s04浓度不断增大

D.电镀时，待俄的金属制品表面发生氧化反应

答案:B

解析:由碱性锌镒电池的总反应Zn4-2MnO2+2H2O2MnO（OH）+Zn（OH）2可知，

正极MnCh得电子被还原,A项错误;锌银纽扣电池由Zn粉（作负极）、Ag2（J（作正

极）和K0H溶液构成，电池工作时的反应原理为Zn+Ag2O+H2O-Zn（OH）2+2Ag,

电池工作过程中,正极二Ag?0得电子发生还原反应，生成Ag,B项正确;铅蓄电池

放电时，发生的反应是PbCh+Pb+2H2so4-2PbSCU+2H2O,H2so4不断被消耗，浓

度不断减小,C项错误;电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应,D

项错误。

3.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的

是（）。

A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2Cl-2e--Cl2T

B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H2O+O2+4D—4OH-

C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu-2c--Cu2+

D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化:Fe-3e--Fe3+

答案:A

解析:电解饱和食盐水阳极的电极反应为2Cr-2c-Cht，A项正确;酸性氢氧燃料

电池的正极反应式为O2+4H++4D-2H2O,B项不正确;粗铜精炼时粗铜接电源正

极,C项不正确;钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为Ch+2H2O+4e--40H,负极反

应式为Fe-2e—Fe2+,D项不正确。

4.下列有关电化学装置完全正确的是（)°

ZnMMfe

J二

FeS04溶液

A.铁片镀锌B.模拟吸氧腐蚀

ZnTJCuFe『［石墨

I1-J

ZnSO4溶液NaCI溶液

C.锌铜原电池D.电解法制氯气

答案:B

解析:A项，铁片镀锌时铁作阴极，锌作阳极，电解质溶液应为含Z/+的溶液;B项，吸

氧腐蚀的电解质溶液为极弱的酸性、中性或碱性;C项，锌铜原电池中电解质溶液

不能为ZnSO4溶液,可以是CuSO4溶液或稀硫酸等;D项,电解食盐水制氯气时阳

极应为情性电极。

5.实验发现,25℃时，在FeCb酸性溶液中加少量锌粒后,F/+立即被还原成FeI2\

某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法

正确的是（）o

A.该原电池的正极反应是Zn-2e'^Zn2"

B.左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去

C.该电池饴电极上立即有气泡出现

D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+-2Fe+3Zn2+

答案:B

解析:该电池的总反应为Zn+2Fe3+—2Fe2++Zi?+,所以左侧烧杯中Pt为正极，电极

反应为Fe3++e--Fe2+,右侧烧杯中Zn为负极，电极反应为Zn-2e—Zi?+；由于左

侧烧杯中的F©3+被还原为Fe2+,所以左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去。

6.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过,

下列说法正确的是（）。

A.锌片是负极

B.两个铜片上都发生氧化反应

C.石墨是阴极

D.两个番茄都形成原电池

答案:A

解析:左侧Cu、Zn与番茄汁构成原电池，锌片是负极，发生氧化反应，铜片是正极,

发生还原反应,A项正确、B项错误;右侧为电解池,Cu为阴极，石墨为阳极,C、D

项错误。

7.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是（）0

电镀洞实验装置

②

氧

氧

气

气

人

人

口□

三

三

电解液

氢复燃料电池示意图肉子交换膜法电解原理示意图

③

A.装置①中阳极上析出红色固体

B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连

C.装置③闭合开关后,外电路电子由a极流向b极

D.装置④的阳离子交换膜允许阳离子、阴高子、水分子自由通过

答案:c

解析:装置①中阳极反应为2C1-2C-C12f,A项错误;装置②中待镀铁制品应作阴

极,与电源负极相连,B项错误;装置③中a极是原电池的负极,H2失电子，电子经导

线流向b极,C项正确;装置④中的阳离子交换膜不允许阴离子自由通过,D项错

i夫°

8.下列叙述中正确的是（）。

A.纯锌与稀硫酸反应时.加入少量CuSO4溶液,可使反应加快

B.甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为

CH3OH+6OH+6C-CO2+5H2O

C.在铁件上镀铜时,金属铜作阴极

D.电解精炼铜时，电解质溶液中铜离子浓度保持不变

答案:A

解析:锌置换出少量铜后形成锌铜原电池,使反应加快,A项正确；负极上应发生失

去电子的氧化反应，并且CCh在碱性环境中要生成COnB项错误;电镀池中，镀层

金属作阳极,C项错误;曲解精炼铜时，溶液中铜离子浓度降低,D项错误。

9.某固体酸燃料电池以CsHSCM固体为电解质传递田,其基本结构如图所示，电池

总反应可表示为2H2+。2-2H20。下列有关说法正确的是（）o

多孔不锈钢

固体酸膜

石墨

A.电子通过外电路从b极流向a极

B.b极上的电极反应式为Ch+2H2O+4e--40H

C.每转移0.1mol电子，消耗1.12LH2

D.H+由a极通过固体酸膜电解质传递到b极

答案:D

解析:燃料电池中，通入H2的一极为负极，通入02的一极为正极，故a为负极、b

为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极.A项错误:b极上的电极反应式为

O2+4H++4D—2H2O,B项错误;C项没有明确是否处于标准状况，无法计算气体的

体积C项错误;原电池中阳离子移向正极,D项正确。

10.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有

效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是（）o

3和A丰铁--帽---也1感锌环弱而

三I,广）绝缘子表面

A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应

B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e--H2T+20日

C.断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-^Zn

D.断电时，仍能防止铁帽被腐蚀

答案:C

解析:通电时，锌环连接电源正极，作阳极，发生氧化反应,A项正确;阴极为溶液中

H+得电子.电极反应为2H2O+2D-H2T+2OH.B项正确;断电时发生原电池反应,

锌环失电子作负极，电极反应为Zn-2。一Zn2+,C项错误;断电时锌作负极保护铁,

属于牺牲阳极法,D项正确。

11.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。有关说法正确的是（）。

A.锌片发生氧化反应作阴极

B.电子从铁片经过导线流向锌片

C.铁片上电极反应为2H++2D—H2T

D.该装置可用于研究牺牲阳极法

答案:D

解析:锌比铁活泼，所以腐蚀锌，锌是负极,而不是阴极,A项错误沌子从负极沿导线

流向正极，所以电子从锌片经过导线流向铁片,B项错误;铁为正极，发生吸氧腐蚀，

电极反应式为O2+2H2O+4C-4OH:C项错误;该装置可用于研究粘牲阳极法,D

项正确。

12.常温下用惰性电极电解NaHSCM溶液，电解一段时间后，下列有关电解质溶液

变化的说法正确的是（）o

A.电解质溶液的浓度增大,pH减小

B.电解质溶液的浓度增大,pH增大

C.电解质溶液的浓度减小,pH减小

D.电解质溶液的浓度不变,pH不变

答案:A

解析:NaHSCU-Na++H++SO亍，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液

的实质是电解水，因此NaHSCh溶液的浓度增大,c（H+）增大,pH减小，故A项正

确。

13.将Al、Cu片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别

构成原电池,则在这两人原电池中，正极分别为（）。

A.A1片、Cu片B.Cu片、A1片

C.A1片、Al片D.Cu片、Cu片

答案:A

解析:将Al片和Cu片田导线相连,插入浓硝酸中，此时A1在浓硝酸中钝化，不能

继续反应，而Cu却能与浓硝酸继续反应，则Cu为负极;插入稀NaOH溶液中,Al

能与NaOH溶液反应，此时A1失去电子被氧化，则A1为负极。

14.如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀硫酸为电解质溶

液。下列有关说法不正确的是（）o

——@——

b

A.a极为负极,电子由a极经外电路流向b极

B.a极的电极反应式:H?-2e--2H+

C.电池工作一段时间后，装置中c（H2so4）增大

D.若将比改为CH4,消耗等物质的量的CH4时Q2的用量增多

答案:C

解析:a极通入的H2发生氧化反应，为负极,电子由a极经外电路流向b极,以稀硫

酸为电解质溶液时,负极的H2被氧化为H+,总反应为2H2+02-2H20,电池工作

一段时间后,装置中C（H2so4）减小，则C项错误;根据电池总反应：2H2+O2-

2H2CXCH4+2O2-CO2+2H2O,可知等物质的量的CH4消耗02较多。

15.如图，装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸

出,但质量均增大，且增大的质量为b>do符合上述实验结果的盐溶液是（）0

-十■-Oh■一-一「一一」

X溶液Y溶液

选项XY

AMgS04CuS04

BAgNChPb(NO3)2

CFeS04A12(SO4)3

DCuSO4AgNCh

答案:B

解析:当X为MgSCh时,b极上生成H2,电极质量不变,A项错误;当Y为Ah（SO4）3

时,d极上产生气体，电极质量不变,C项错误;当b极上析出2molAg时,d极上析

出1molPb,b极增大的质量为216g,d极增大的质量为207g,B项正确;当b极上

析出1molCu时,d极上析出2moiAg,d极增大的质量为216g,b极增大的质量

为64g,D项错误。

二、非选择题（本题共5小题，共55分）

16.（10分）如图是以钳为电极电解含一定CaCb水溶液的装置电解一段时间后,

将CO2缓慢持续通入电解质溶液中。

co：r®-"1-]

in

CaCk溶液（滴有酚儆溶液I

⑴电解时,F极发生（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式

为:E极发生（填“氧化”或“还原”）反

应,电极反应式为，电解总反应式

为O

（2）通电后E极处溶液呈色,原因是o

（3）缓慢持续通入CO2发生的现象是o

答案:⑴氧化2Cl-2e-Cl2T还原2H2O+2e-H2T+2OHCaC12+2H2O

—Ca（OH）2+H2T+C12T

⑵红E极上发生反应2H2O+2C--H2T+2OH;溶液呈碱性

（3）先出现白色沉淀,继续通CCh,沉淀又消失

解析:溶液中含有Ca2+、H\Cl\OH,通电时,Ca?+、解移向阴极，由于H,放电能

力比Ca?+强,在E极上发生反应:2在0+2已一H2T+2OH-;C「、OH-移向阳极,C「在

阳极放电:2C「-2e•一Cbf,电解后，溶液中OH-浓度增大，通入CCh后会有CaCO?

沉淀生成，继续通入CO2,沉淀又消失。

17.（10分）下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。

通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体。请回答下列

问题。

(1)直流电源中,M为极。

(2)Pt电极上生成的物质是，其质量为go

(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d上生成物的物质的量之比为

G♦••

4•••o

(4)AgNO3溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”，下同),H2so4溶液的

pHo

⑸若H2so4溶液的质量分数由5.()0%变为5.02%,则原有5.00%的H2so4溶液为_

g。

答案:⑴正(2)Ag2.16(3)20.51(4)不变减小(5)45.18

解析：(1)因为用惰性电极电解稀硫酸，就是电解水，在阴极产生H2,在阳极产生02,

且两者的体积比为2：1,根据图中收集到气体体积大小，可知d处收集的是H2,C

处收集的是02,所以d是阴极,c是阳极;与电极d相连的N极是电源的负极,M是

电源的正极。生成气体的总物质的量为一336TL0。］5moi，所以

22400mLmol1

Z?(02)=-X0.015mol=0.0D5mol,电极上转移电子的物质的量为n(e")=4x0.005

3

mol=0.02molo

(2)a极的电极反应:Age^=Ag+,b极的电极反应:Ag++e^=Ag;所以Pt电极生成

的物质是Ag,根据(1)转移的电子的物质的量可知皿Ag)二108gmol-1xO.02

mol=2.16go

(3)a、b、c、d极上的反应分别为Ag-e^"Ag+,Ag++e~^-Ag,2H2O-4e1

O2T+4H+,2H++2日-FhT，所以电源输出电子的物质的量与电极b、c、d生成物

的物质的量之比为2：2：().5：lo

(4)左边装置相当于在Pt上镀银，溶液中AgNCh浓度不变;右边装置相当于电解

水，使H2s04浓度增大,pH减小。

电解

(5)2H2O=~=2H2T+O2f,根据c、d两极生成的气体的体积336mL，可知电解的水的

物质的量:〃但2。)=2跃。2户2x0.005mol=0.01mol,则TM(H20)=0.01molxl8g-mol'

i=0.18g。设原有5.00%的H2s04溶液的质量为则根据溶质守恒

得:5.00%乂机=("7-0.189乂5.02%,解之得切=45.18g。

18.(11分)(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于

航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入

CH4和空气其中固体电解质是掺杂了丫2。3的Z@固体，它在高温下能传导阳极

22

生成的O(O2+4e-2O)-

电流的方向

稀土金属材料为电极

图1

100mL的CuSO,溶液

图2

c电极的名称为,d电极上的电极反应式为o

⑵如图2所示用惰性电极电解100mL().5molL/CuSO4溶液,a电极上的电极反

应式为;若a电极产生56mL(标准状况)气体，则

所得溶液的pH=(不考虑溶液体积变化);若要使电解质溶液恢复到电解

前的状态,可加入(填字母)。

A.CuOB.CU(OH)2

C.C11CO3D.Cu2(OH)2co3

2

答案:(1)正极CH4+4O-8e--CO2+2H2O

(2)4OH-4e-2H2O+O2T1AC

解析：(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极,d电极为负极，

2

通人的气体B为甲烷,d电极反应式为CH4+4O-8e-C02+2H20o

(2)用惰•性电极电解CuSCh溶液时，阳极(a电极)反应式:4OH--4c--2H2O+CM；阴

极反应式:2Cu2++4e--2CU,H(O2)=0056L.=2.5X1O-3mol。线路中转移电子的物

22.4Lmol1

质的量为2.5x10-3moix4=0.01mol,溶液中c(H')=吧吧=0.1molLLpH=-lg