第六章電解池生

1、第3講 電解池 金屬的電化學腐蝕與防護pH下降的是（）【深度思考】1.用分析電解過程的思維程序分析電解下列物質的過程，并總結電解規(guī)律（用惰性電極電解）電解質（水溶液）被電解的物質或離子方程式電解質濃度溶液pH電解質溶液復原含氧酸（如H2SO4）陽極：4OH 4e =O2 T +2H2O陰極：4H + + 4e=2H2 f電解2H2OO2f + 2H2f加強堿（如NaOH）陽極：4OH 4e =O2 f +2H2O陰極：4H + + 4e=2H2 f電解2H2OO2f + 2H2f加活潑金屬的含氧酸鹽（如KNO3、Na2SO4）陽極：4OH 4e =O2 f +2H2O陰極：4H + + 4e=

2、2H2 f電解2H2OO2f + 2H2f加無氧酸（如HCI）,除HF外陽極：2Cl 2e=Cl2 f 陰極：2H + + 2e=H2f電解2HClCl2f + H2f不活潑金屬的無氧酸鹽（如CuCl2），除氟化物外陽極：2Cl 2e=Cl2 f 陰極：Cu2+ + 2e =Cu電解CuCl2Cu+ Cl2f/加活潑金屬的無氧酸鹽（如NaCl）陽極：2Cl 2e=Cl2 f 陰極：2H + + 2e=H2f2C+ 2H2O電解”=Cl2 f +H2f +2OH生成新電解質增大不活潑金屬的含氧酸鹽（如 CuSO4）陽極：4OH 4e =O2 f +2H2O陰極：2Cu2+ + 4e =2Cu2C

3、u2+ +電解2H2O2Cu+ O2f +4H生成新電解質減小加或題組一電解原理和電解規(guī)律的考查1 用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質量增加，電解液的A. CuS04B . NaOHC. BaCl2D. H2SO42用鉑電極電解一定濃度的下列物質的水溶液，在電解后的電解液中加適量水，能使溶液濃度恢復到電解前濃度的是（）A . NaClB . Na2CO3C . CuSO4D . K2S3. 右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現象描述正確的是（）A .逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B.一電極逸出無味氣體，另一電

4、極逸出刺激性氣體C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色題組二電極反應式、電解總方程式的書寫4按要求書寫有關的電極反應式及總方程式。(1) 用惰性電極電解 AgNO 3溶液：陽極反應式 ;陰極反應式 ；總反應離子方程式 。用惰性電極電解 MgCI 2溶液陽極反應式;陰極反應式 總反應離子方程式 。用鐵作電極電解 NaCI溶液陽極反應式 ；陰極反應式 ；總化學方程式。(4)用銅作電極電解鹽酸溶液陽極反應式;陰極反應式總反應離子方程式 。5.1 以鋁材為陽極，在 H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為 。n 用AI單質作陽極，石墨作陰極，Na

5、HCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R, R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應式：。6. CuI是一種不溶于水的白色固體，可以由反應：2Cu2+ + 4=2CuI J + I2得到。現以石墨為陰極，以Cu為陽極電解KI溶液，通電前向電解液中加入少量酚酞和淀粉溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1) 陽極區(qū)的現象 (2) 陽極電極反應式 題組三 與酸、堿、鹽的電解有關的實驗設計7. 2010大綱全國卷n , 29(1)(2)(3)(4)(5)如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色一紅色，堿色一黃

6、色)回答下列問題：(1) 下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是 (填編號)；A管溶液由紅變黃； B管溶液由紅變黃； A管溶液不變色；B管溶液不變色(2) 寫出 A 管中發(fā)生反應的反應式： ；(3) 寫出B管中發(fā)生反應的反應式： ；(4) 檢驗a管中氣體的方法是(5) 檢驗b管中氣體的方法是 &如圖所示，用石墨電極電解氯化銅溶液。查閱資料可知，CuCi4顯黃色，氯化銅溶液顯藍綠色或黃綠色；向體積相同濃度分別為0.01 mol L 1,0.05 mol L71,0.1 mol L 71,0.5mol L71的氯化銅溶液中加入 NaCI至飽和，對比發(fā)現。溶液的顏色由黃綠色向藍

7、綠色轉 變。請回答下列問題：(1) 陽極上的氣體呈 色，檢驗該氣體可用 。(2) 寫出電解的離子方程式： 。(3) 實驗時，裝置中陰極溶液顏色由藍綠色變?yōu)辄S綠色，原因是 (4) 取出陰極的石墨棒，發(fā)現表面有淺藍色固體，試設計實驗探究此淺藍色固體的成分:為什么要設計連接后面的裝置？ ?？键c二電解原理的應用題組訓練電解原理的應用1. 工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O7，會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產生很大損害，電解法是一種行之有效的除去鉻的方法之一。該法用 Fe作電極電解含 C2O2 的酸性廢水，最終將鉻轉化為Cr(OH) 3沉淀，達到凈化目的。下列有關說法不正確的是()A 電解時選用Fe作陽極，石墨棒作陰

8、極B 陰極附近的沉淀只有 Cr(OH) 3C 陽極附近溶液中，發(fā)生反應的離子方程式是Cr2O7+ 6Fe2+ + 14H + =2Cr3+ + 6Fe3+ + 7出。D .消耗1 mol Cr2O7 ，將有336 g Fe消耗，因此要定期更換鐵電極2 使用氯化鈉作原料可以得到多種產品。(1)實驗室用惰性電極電解100 mL 0.1 mol NaCI溶液，若陰陽兩極均得到 112 mL氣體(標準狀況)，則所得溶液的物質的量濃度是(忽略反應前后溶液體積的變化)。某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為 使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了

9、如圖的裝置。對電源電極名稱和消毒 液的主要成分判斷正確的是 。A . a為正極，b為負極；NaCIO和NaCIB. a為負極，b為正極；NaCIO和NaClC. a為陽極，b為陰極；HCIO和NaCID. a為陰極，b為陽極；HCIO和NaCl(3) 實驗室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學利用上圖裝置，只更換一個電極，通過電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，且較長時間不變色。該同學換上的電解材料是 (用元素符號表示)，總的反應式是 3某小組同學認為，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制A JH.U玄換膜它換厲叫O

10、取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。(1)該電解槽的陽極反應式為 。此時通過陰離子交換膜的離子數 (填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數。制得的氫氧化鉀溶液從出口 (填“ A”、“ B”、“ C”或“ D”)導出。通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因 若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的反應式為 考點三應對電化學定量計算的三種方法題組一電化學的有關基本計算1. 兩個惰性電極插入 500 mL AgNO 3溶液中，通電電解。 有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時，(設電解過程中陰極沒)電極上析出

11、銀的質量最大為()A 27 mgB 54 mgC. 106 mgD . 216 mg2. 在如圖中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 mol LAgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25mol L1 CuCl2溶液，A、B、C、D均為質量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發(fā)現A極比C極重1.9 g，則(1) 電源E為極，F為極。(2) A 極的電極反應式為 ，析出物質 mol。(3) B極的電極反應式為 ，析出氣體 mL(標準狀況)。(4) C極的電極反應式為 ,析出的物質mol。(5) D極的電極反應式為 ，析出氣體 mL(標準狀況)。(6) 甲燒杯中滴入石蕊試液， 極附近變紅，

12、如果繼續(xù)電離，在甲燒杯中最終得到 溶液。題組二分階段電解的相關計算3. 500 mL KNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中c(N03 )= 0.6 mol L1,用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后， 兩極均收集到2.24 L氣體(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是()A .原混合溶液中c(K+)為0.2 mol L71B .上述電解過程中共轉移 0.2 mol電子C.電解得到的 Cu的物質的量為0.05 molD .電解后溶液中c(H十)為0.2 mol L 714. 將等物質的量濃度的 CuSO4和NaCI等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程

13、中，溶液pH隨時間t變化的曲線如右圖所示，則下列說法錯誤的是()A .陽極先析出 CI2，后析出O2,陰極先產生 Cu，后析出H2B. AB段陽極只產生 Cl2,陰極只產生 CuC . BC段表示在陰極上是 H +放電產生了 H2D . CD段相當于電解水5. (1)用惰性電極電解400 mL 一定濃度的硫酸銅溶液(不考慮電解過程中溶液體積的變化)，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和pH，電解過程中轉移的電子為 mol。如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH) 2后，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和pH，電解過程中轉移的電子為mo

14、l。如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢復到電解前的濃度和 pH(不考慮CO2的溶解)，電解過程中轉移的電子為 mol?？键c四 金屬的腐蝕和防護題組一 對金屬腐蝕快慢的考查1如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序為 A .B .C. D .2. 相同材質的鐵在下圖中各情形下最不易被腐蝕的是題組二 對析氫腐蝕和吸氧腐蝕的考查3按如圖所示裝置，進行鐵釘被腐蝕的實驗，一周后觀察佚鏟鋼板D答案 C（設水不蒸發(fā)）。（1）若試管中液面上升，發(fā)生的是腐蝕，則正極反應式為 ，負極反應式為 。 要順利完成此實驗，所用的電解質溶液可以是 。（2）若試

15、管中液面下降， 發(fā)生的是腐蝕，正極反應式為 ，負極反應式為 要順利完成此實驗，所用的電解質溶液可以是 4如圖裝置中，小試管內為紅墨水，具支試管內盛有pH = 4久置的雨水和生鐵片。實驗時觀察到：開始時導管內液面下降，一段時間后導管內液面回升，略高于小試管內液面。下列說法正確的是（）A 生鐵片中的碳是原電池的陽極，發(fā)生還原反應B .雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C.墨水回升時，碳電極反應式為02+ 2H2O+ 4e =4OHD .具支試管中溶液 pH逐漸減小測試題1. （2012山東理綜，13）下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是（）S.:23-一 MgffldB .用錫焊接的鐵質器件，焊接處易

16、生銹D .鐵管上鑲嵌鋅塊，鐵管不易被腐蝕Zn + 2H + >Zn2+出f，下列說法錯A .圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重B. 圖b中，開關由M改置于N時，Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C. 圖c中，接通開關時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D .圖d中，Zn-Mn02干電池自放電腐蝕主要是由Mn02的氧化作用引起的2. （2012海南，10）下列敘述錯誤的是（）A .生鐵中含有碳，抗腐蝕能力比純鐵弱C.在鐵制品上鍍銅時，鍍件為陽極，銅鹽為電鍍液3. （2012上海，14）右圖裝置中發(fā)生反應的離子方程式為誤的是（）A . a、b不可能是同種材料的電極B .該裝置

17、可能是電解池，電解質溶液為稀鹽酸C.該裝置可能是原電池，電解質溶液為稀鹽酸D .該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質溶液是稀硫酸4. （2012浙江理綜，10）以鉻酸鉀為原料，電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下:下列說法不正確的是 （）H +濃度增大,diAT-交換膜2K2Cr2O7 + 4KOH + 2H2 f + O2TA .在陰極室，發(fā)生的電極反應為2H2O + 2e=2OH+出匸B. 在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因為陽極區(qū)使平衡2CrO4+ 2H +Cr2O7+ H2O向右移動通電C. 該制備過程中總反應的化學方程式為4K2CrO4+ 4H2O=dD. 測定陽極液中K

18、和Cr的含量，若K與Cr的物質的量之比（nK/ncr）為d,則此時鉻酸鉀的轉化率為1 5. （2012安徽理綜，11）某興趣小組設計如下微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產生；一段時間后，斷開K1，閉合K2,發(fā)現電流表A指針偏轉。下列有關描述正確的是（）A 斷開K2，閉合K1時，總反應的離子方程式為+通電2H + 2Cl =Cl2f + H2TB 斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C.斷開K1,閉合K2時，銅電極上的電極反應式為Cl2 + 2e =2CD 斷開K1,閉合K2時，石墨電極作正極6. 2012重慶理綜，29（3）人工腎臟可采用間接電化學方法除去代謝產物

19、中的尿素，原理如下圖。電源的負極為 （填“ A ”或“ B”）。陽極室中發(fā)生的反應依次為 電解結束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將 ;若兩極共收集到氣體13.44 L（標準狀況），則除去的尿素為 g（忽略氣體的溶解）。7. 2012新課標全國卷，36（3）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中,NaCI辭寵NaCl-尿；S粗銅板應是圖中電極（填圖中的字母）；在電極d上發(fā)生的電極反應式為 ;若粗銅中還含有 Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為 。& 2011四川理綜，26（5）按右圖電解 NaCI的飽和溶液，寫出該電解池中發(fā)生反應的總反應方程式:將充分電解后所得溶液

20、逐滴加入到酚酞試液中，觀察到的現象是9. （2012海南，16）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和。2，電解質為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯后作為電源，進 行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）甲烷燃料電池正極、負極的電極反應分別為（2）閉合K開關后，a、b電極上均有氣體產生，其中b電極上得到的是 ,電解氯化鈉溶液的總反應方程式為CJio： CH1若每個電池甲烷通入量為1 L（標準狀況），且反應完全，則理論上通過電解池的電量為數F= 9.65 X 104 c mol 1列式計算），最多能產生的氯氣體積為 L（標準狀況）。癒子交二二

21、 I1 二二吒憚出口鐵kK啲幗和怫敢（法拉第常練出高分1下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是A 黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼易產生銅綠B .鍍錫鐵制品和鍍鋅鐵制品的鍍層破損時，鍍錫鐵中鐵的腐蝕速率更快C 在輪船船體四周鑲嵌鋅塊保護船體不受腐蝕的方法叫陽極電化學保護法D 不銹鋼有較強的抗腐蝕能力是因為在鋼鐵表面鍍上了鉻2禾U用如圖所示裝置可以模擬鐵的電化學防護。下列說法不正確的是C.X為鋅棒，開關X為鋅棒，開關X為碳棒，開關X為碳棒，開關K置于M處，可減緩鐵的腐蝕K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應K置于N處，可減緩鐵的腐蝕K置于N處，X極發(fā)生氧化反應3某課外活動小組用如圖所示裝置進行實驗（電解液足量）。

22、下列說法正確的是A圖一中若開始實驗時開關 K與a連接,B極的電極反應式為Fe 3e =Fe3B.圖一中若開始實驗時開關 K與b連接，段時間后向電解液中加適量稀鹽酸可使電解液恢復到電解前的濃度C圖二中若開始實驗時開關 K與a連接,電解液的濃度保持不變D 圖二中若開始實驗時開關 K與b連接,A極減少的質量等于 B極增加的質量AB4 下列有關電化學裝置完全正確的是=11nn.rl、11-j£¥CuSO. 亦現銅的精煉鐵上鍍銀防止Fe被腐蝕構成銅鋅原電池5.加碘食鹽中含有碘酸鉀（KI0 3），現以電解法制備碘酸鉀，實驗裝置如圖所示。先將一定量的碘溶于過量氫氧化鉀溶液，發(fā)生反應：31

23、2+ 6KOH=5KI + KI0 3+ 3H2O,將該溶液加入陽極區(qū),另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，開始電解。下列說法正確的是A a電極發(fā)生還原反應B 陽極反應式:I 6e + 60H =103 + 3H2OC陰極反應式:D .電解過程中40H 4e =2H2O+ O2 Tb電極附近溶液的pH減小6. 用a、b兩個質量相等的 Pt電極電解AICI 3和CuS04的混合溶液n（AICI 3） : n（CuS04）= 1 : 9。 ti時刻a電極得到混合氣體，其中Cl2在標準狀況下為224 mL（忽略氣體的溶解）;t2時刻Cu全部在電極上析出。下列判斷正確的是A a電極與電源的負極相連B t2時刻

24、，兩電極的質量相差3.84 gC電解過程中，溶液的 pH不斷增大D t2時刻后，b電極的電極反應是 40H 4e =2H2O+ O2 T7兩串聯的電解池，甲池盛有CuS04溶液，乙池盛有一定量某硝酸鹽的稀溶液，用惰性電極電解，當甲池的陰極上析出1.6 g Cu時，乙池的陰極上析出0.45 g固體，則乙池的溶質可能是 （）A. Cu(NO3)2B. AI(NO 3)3C. NH4NO3D . Mg(NO3)28.在25 C時，將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解，當電路中有出m g Na2SO4 40H2O晶體。若溫度不變，在剩余溶液中溶質的質量分數為（A m X 100%B. m

25、X 100%C.71mX 100%m+ 18am+ 9a161 m+ 18aa mol電子轉移時，溶液中析）D.X 100%161 m + 9a9.已知在pH為45的溶液中，Cu2+幾乎不水解，而 Fe3+幾乎完全水解。某同學擬用電解硫酸銅溶液的方法測 定銅的相對原子質量。該同學向pH = 3.8的含有硫酸鐵雜質的硫酸銅溶液中加入過量的黑色粉末X，充分攪拌后將濾液用如圖所示裝置電解，其中某電極增重a g,另一電極上產生標準狀況下的氣體V mL。下列說法正確的是（）A .黑色粉末X是鐵粉B 銅電極連接電源的正極C.石墨電極的反應式為 4OH 4e =2H2O+ O2TD .銅的相對原子質量為22

26、 400aV10.用惰性電極電解100 mL 4 mol L 1 Cu（NO 3）2溶液，一定時間后在陽極收集到標準狀況下氣體解，向電解后的溶液中加入足量的鐵粉，充分作用后溶液中的Fe2+濃度為（設溶液的體積不變）（）A . 0.75 mol L 1C.4 mol LD . 3.75 mol L 111.按下圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題:（1）判斷裝置的名稱：A池為，B池為（2）鋅極為極，電極反應式為銅極為極，電極反應式為石墨棒Ci為 極，電極反應式為 CuSOiJftie石墨棒C2附近發(fā)生的實驗現象為 。（3）當C2極析出224 mL氣體（標準狀況）時，鋅的質量 （填“增加”或“減少”

27、 ）g，CuSO4溶液的質量（填“增加”或“減少” ）g。12某小組同學設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氧氣、氫氣、硫酸和氫氧化鉀。X極與電源的 （填“正”或“負”）極相連，氫氣從 （填“A”、“ B”、“ C”或“ D”）口導出。（2）離子交換膜只允許一類離子通過，則M為（填“陰離子”或“陽離子”，下同）交換膜，N為交換膜。（3）若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池（石墨為電極），則5_1 一覧一 _ -=_=_=_ -=二三=一 =_= = _ F =_ i 三= 一<三二三 一>一=_ = =<!=三F=m=一三=3:i<iIB*E-:r-FK一雹.辰M£交換膜交賴談水（件少劉硫酸） （SKOJI ）電池負極的反應式為（4）若在標準狀況下，制得11.2 L氫氣，則生成硫酸的質量是 ，轉移的電子數為。放電13.已知鉛蓄電池的工作原理為Pb + PbO2+ 2H2SO4 充電2PbSO4+ 2H2O，現設計女口圖所示裝置進