高中化學(xué)人教版選修四第四章 第三節(jié) 電解池帶解析

第三節(jié)電解池

電解原理

【例11如下圖所示裝置中，屬于電解池的是（）

答案c

解析根據(jù)電解池的構(gòu)成條件進(jìn)行判斷：裝置A、B、D中無直流電源，裝置D中不能形成

閉合回路，A、B、D不屬于電解池。

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解池的構(gòu)成與識別

【例2】如圖是電解氯化銅溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是（）

電直流電源

流

方

向

A.a為負(fù)極，b為正極

B.a為陽極，b為陰極

C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加

D.電解過程中，氯離子濃度不變

答案c

解析由圖示電流方向可知，a是電源正極，b是電源負(fù)極：則C是電解池的陽極，電極反應(yīng)

為2C「-2e-=C12t,溶液中氯離子不斷減少；d是電解池的陰極，電極反應(yīng)為Ci?++2e-

^=Cu,d電極質(zhì)量不斷增加。

【考點】電解及其裝置(電解池)

【題點】電解池的電極判斷

【例31判斷正誤(正確的打“J”，錯誤的打“X”)

(1)用石墨作陽極、鐵作陰極分別電解稀硫酸和硫酸鈉溶液時，它們陰極和陽極的產(chǎn)物都相同

(V)

(2)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液，最初一段時間陰極和陽極生成的物質(zhì)分別是

銅和氯氣(V)

(3)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應(yīng)式為Na++e--Na(V)

⑷用石墨作陰極、銅作陽極電解硫酸銅溶液的陽極反應(yīng)式為40H-4e=02t+2H20(X)

(5)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag++2H2O皙=4Ag+4H++O2t(V)

(6)銅作陽極電解鹽酸的化學(xué)方程式為CU+2HC12^CUC12+H2t(V)

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解結(jié)果的分析與判斷

I例4】(2018?蚌埠第二中學(xué)期中)用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的

另一種物質(zhì)(中括號內(nèi))，溶液能與原來溶液完全一樣的是()

A.NaCl[鹽酸]B.Na0H[H20]

C.CuChlHCl]D.CUSO4[CU(OH)2J

答案B

解析電解NaCI溶液時，陽極氯離子放電生成氯氣，陰極氫離子得到電子生成氫氣，所以

應(yīng)加HC1讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，A錯誤；電解NaOH溶液時，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣，

所以應(yīng)加水讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，B正確；電解CuCb溶液時，陽極氯離子放電生成嬴氣，陰

極析出銅，所以應(yīng)加氟化銅讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，C錯誤；電解硫酸銅時，陽極產(chǎn)生氧氣，陰

極產(chǎn)生金屬銅，所以應(yīng)加CuO或CuCCh讓電解質(zhì)溶液復(fù)原，加入氫氧化銅會多加入水，D

錯誤。

|達(dá)標(biāo)檢測------------------檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān)

1.下列關(guān)于電解池工作原理的說法中，錯誤的是（）

A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置

B.電解池中發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

C.電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)

D.與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應(yīng)

答案D

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解相關(guān)概念的辨析

2.在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量

增大，符合這一情況的是（）

A.電解質(zhì)溶液是稀硫酸

B.金屬M是陽極，金屬N是陰極

C.M和N是石墨電極

D.M是陰極，N是陽極

答案B

解析由題意可知，M極溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極；N極質(zhì)量增加，有金屬單質(zhì)析出，

發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極。

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解池的電極判斷

3.用石墨作電極，電解碘化鉀溶液（含有少量酚猷和淀粉）。下列說法錯誤的是（）

A.陰極附近溶液呈紅色B.陰極逸出氣體

C.陽極附近溶液呈藍(lán)色D.溶液的pH減小

答案D

解析用石墨作電極，電解碘化鉀溶液類似于電解氯化鈉溶液，陽極反應(yīng)式為2「一2屋—12,

陽極附近溶液變藍(lán)色；陰極反應(yīng)式為2H++2/=氏t,陰極有氫氣逸出，附近溶液氫氧根

濃度增大呈堿性，溶液變紅色。

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解結(jié)果的分析與判斷

4.用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為3：1的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，不可

能發(fā)生的反應(yīng)有（）

2++

A.2CU+2H2O=^=2CU+4H+02t

B.Cu2++2C1=^=Cu+C12t

市解

C.2C1+2H2O=2OK+H2t+C12t

D.2H2O=^2H2t+O2t

答案C

解析設(shè)混合溶液的體積為4L,物質(zhì)的量濃度均為1mol-L-1,溶液中硫酸銅和氯化鈉的物

質(zhì)的量分別為3moi和Imol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，第一階段：陽極上氯離子放電，陰極上

銅離子放電，電解的方程式是Cu2++2C「g上Cu+CLt,氯離子完全反應(yīng)時，剩余銅離子

2.5mol;第二階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，電解的方程式是2C/++

2H20M=2CU+4H++O2f；第三階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電，電解

的方程式是2H2。普之2H2t+02t?

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解結(jié)果的分析與判斷

5.用石墨作陽極、鐵棒作陰極電解熔融的氯化鈉，下列說法正確的是()

A.石墨電極周圍有大量的鈉離子

B.鐵棒質(zhì)量增加

C.電子通過熔融電解質(zhì)流向鐵棒

D.陰極發(fā)生氧化反應(yīng)

答案B

解析氯離子移向陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2C「一2e~=C12t:鈉離子移向陰極，發(fā)生還原反

應(yīng):2Na++2e==2Nao

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解規(guī)律的綜合應(yīng)用

6.用石墨作電極，在Na,、Cu2\Cl\SO/等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì)，電解其溶

液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式：

⑴當(dāng)陰極放出H2，陽極放出。2時，電解質(zhì)是?

(2)當(dāng)陰極析出金屬，陽極放出02時，電解質(zhì)是。

(3)當(dāng)陰極放出H2，陽極放出C12時，電解質(zhì)是o

(4)通過電子的物質(zhì)的量與陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽極放出的氣體的物質(zhì)的量之比為

4：2：1時，電解質(zhì)是。

答案(l)Na2so4(2)CUSO4(3)NaCl(4)CuSO4

解析惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型有電解水型、電解電解質(zhì)型、放氫氣生堿型和放氧氣

生酸型。再根據(jù)陰、陽離子在電極的放電順序判斷。

(1)實質(zhì)為電解水，故電解質(zhì)是活潑金屬的含氧酸鹽，即Na2so4。

(2)實質(zhì)為放氧氣生酸型，即電解質(zhì)為不活潑金屬的含氧酸鹽，即CuS04。

(3)實質(zhì)為放氫氣生堿型，即電解質(zhì)為活潑金屬的無氧酸鹽，即NaCl。

(4)由陽極生成氣體和轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為1：4,知陽極產(chǎn)生氣體為02,1mol轉(zhuǎn)移

4mole,金屬與電子的物質(zhì)的量之比為1：2,故金屬為+2價，即Cu",即為CuSCh。

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】由電解產(chǎn)物判斷相應(yīng)的電解質(zhì)

g對點訓(xùn)練

題組一電解及其裝置(電解池)

1.關(guān)于下圖所示①②兩個裝置的敘述正確的是()

cnnc

三三三w

100mL().1mol-f稀硫酸

A.裝置名稱：①是原電池，②是電解池

B.硫酸濃度變化：①增大，②減小

-2i

C.電極反應(yīng)式：①中陽極：40H-4e=2H2O+O2f,②中正極：Zn-2e=Zn

D.離子移動方向：①中H，向陰極方向移動，②中H卡向負(fù)極方向移動

答案B

--

解析①為電解池，電解水，陽極反應(yīng)式為4OH-4e=2H2O+O2t,硫酸的濃度增大;

②為原電池，溶液中的氫離子移向正極，正極反應(yīng)式為2H++25=比t,硫酸的濃度減小。

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解池的構(gòu)成與識別

2.有關(guān)甲、乙、丙、丁四個圖示的敘述正確的是（）

A.甲中負(fù)極反應(yīng)式為2H++2e=H2t

B.乙中陽極反應(yīng)式為Ag，+鼠=Ag

C.丙中H+向碳棒方向移動

D.丁中電解開始時陽極產(chǎn)生黃綠色氣體

答案C

解析由圖知，甲、丙為原電池，甲中Zn為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Zn—2e-^=Zn”，A錯；

丙中Fe為負(fù)極，C為正極，H+向正極移動，C對；乙、丁為電解池，乙中Ag作陽極，本身

失電子，B錯；丁中放電順序：「＞C廣，開始時產(chǎn)生L,D錯。

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解池的構(gòu)成與識別

3.如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H'=Zn2+H2t,下列說法錯誤的是（）

A.a、b不可能是同種材料的電極

B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸

C.該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸

D.該裝置可看作是銅一鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸

答案A

解析若該裝置為電解池，則a、b兩電極的材料可以都為Zn,A項錯誤；在保證陽極為Zn

時，該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸，B項正確；在保證其中一電極的材料為Zn時，

用活潑性比鋅弱的材料作另一電極，該原電池的電解質(zhì)溶液為稀鹽酸或稀硫酸都可以，C、D

項正確。

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解池的構(gòu)成與識別

4.某同學(xué)將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關(guān)分析

完全正確的是（）

選項ABCD

a電極陽極陰極陽極陰極

（1電極正極正極負(fù)極負(fù)極

Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子

答案B

解析根據(jù)題圖知，該裝置有外接電源，所以屬于電解池，根據(jù)電子流向知，c是負(fù)極，d

是正極，a是陰極，b是陽極，電解時，電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，

則Q是陽離子，P是陰離子，故B正確。

【考點】電解及其裝置（電解池）

【題點】電解池的電極判斷

題組二電解規(guī)律及其應(yīng)用

5.用惰性電極電解稀H2so4CU（N0J）2>NaCl的混合液，最初一段時間陰極和陽極上析出

的物質(zhì)分別是（）

A.H2和CbB.Cu和CL

C.H2和。2D.Cu和02

答案B

解析由題意知，溶液中存在H+、Cip+、Na+、S0F>NO晨C「、OH，根據(jù)離子的放電

順序，陽離子為Cu2+>H+>Na+,陰離子為Q->OH->SOr、NO7,則最初一段時間，陰極

Cu2++2e-=Cu,陽極2C「一2e-=Cbt。

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解結(jié)果的分析與判斷

6.用石墨作電極，電解1moLLi下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是()

A.硫酸B.氫氧化鈉C.硫酸鈉D.氯化鈉

答案C

解析用惰性電極電解硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液實質(zhì)是電解水，濃度增大，硫酸溶

液的pH減小，氫氧化鈉溶液的pH增大，硫酸鈉溶液的pH不變：電解氯化鈉溶液時生成氫

氧化鈉，溶液的pH增大。

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解結(jié)果的分析與判斷

7.如圖為直流電源電解稀硫酸鈉溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石

蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是()

A.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色

B.a電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色

C.逸出氣體的體積，a極的小于b極的

D.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

答案B

解析a極為陰極，出0電離出的H+放電，促進(jìn)H2O的電離平衡向右移動，c(OH-)增大，

石蕊溶液變藍(lán)色；b極為陽極，出0電離出的OLT放電，c(H+)增大，石蕊溶液變紅色，A項

不正確，B項正確。a極產(chǎn)生H2,b極產(chǎn)生。2,出的體積是。2體積的2倍，故C、D項不

正確。

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解結(jié)果的分析與判斷

8.用伯電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液，在電解后的電解液中加適量水，就能使溶液

濃度恢復(fù)到電解前濃度的是（）

A.NaClB.Na2cO3C.CuSO4D.K2S

答案B

解析電解NaCl溶液時陽極和陰極分別為C廠和H+放電，相當(dāng)于電解HC1,恢復(fù)原濃度需

通入適量HC1氣體，A項錯誤；電解NazCCh溶液時陽極和陰極分別為OFT和H+放電，相當(dāng)

于電解水，恢復(fù)原濃度需加入適量H20,B項正確；電解CuS04溶液時陽極和陰極分別為

OHF和Ci?+放電，恢復(fù)原濃度需加入適量CuO或CuCCh,C項錯誤；電解K2s溶液時陽極

和陰極分別為S2-和H卡放電，恢復(fù)原濃度需通入適量H2s氣體，D項錯誤。

【考點】酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律

【題點】電解后電解質(zhì)的復(fù)原

題組三電解的相關(guān)綜合

9.下列有關(guān)用惰性電極電解AgNCh溶液一段時間后的說法，正確的是（）

A.電解過程中陽極的質(zhì)量不斷增加

B.電解過程中溶液的pH不斷升高

C.此時向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復(fù)到電解前的狀況

D.電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2：1

答案C

解析用惰性電極電解AgNCh溶液，總的電解反應(yīng)式為4AgNC>3+2H20^-4Ag+O2t+

4HNO3,陰極上析出Ag,陽極上放出O2,A、D錯誤；由于生成HNCh,溶液的pH降低，

B錯誤；要使溶液恢復(fù)到電解前的狀況要加入的物質(zhì)應(yīng)是4Ag+O2,即AgzO,C正確。

【考點】電解的相關(guān)綜合

【題點】電解規(guī)律的綜合應(yīng)用

10.（2018?云南民族大學(xué)附中期末）利用如圖所示裝置（電極均為惰性電極）可吸收SO2,并用陰

極排出的溶液吸收NO2。下列說法正確的是（）

A.b為直流電源的正極

B.將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式不變

C.陽極的電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SOr+4H'

D.電解時，H+由陰極室通過陽離子交換膜到陽極室

答案C

解析二氧化硫被氧化為硫酸根離子，所以二氧化硫所在的區(qū)為陽極區(qū)，陽極與電源正極相

連，則b為電源負(fù)極，故A錯誤；將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式

發(fā)生改變，故B錯誤；陽極的電極反應(yīng)式為SO2+2H2O—2e-=SO，+4H+,故C正確；電

解時，陽離子移向陰極，所以由陽極室通過陽離子交換膜到陰極室，故D錯誤。

11.載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳，同時需要提供氧氣。某電化學(xué)

裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實現(xiàn)上述要求，同時還有燃料一氧化碳生成，該電化學(xué)裝置

中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2co2+4e+2H2O=2CO+4OH,下列判斷錯誤的是（）

A.上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池

B.上述裝置進(jìn)行的總反應(yīng)為2co2=2CO+C>2

C.反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)

D.失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH--41-2比0+02

答案c

解析該電池是利用電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，符合電解池原理，所以題述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解

池，故A正確；該電池中，陰極的電極反應(yīng)式為2co2+4屋+2H2O=2CO+4OH，陽極上

OK失電子生成氧氣，得失電子數(shù)相同條件下，將兩個電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)式：

2CO2=2CO+O2,故B正確；陰極反應(yīng)生成的OFT在陽極完全反應(yīng)，電池總反應(yīng)為

2CO2=2CO+O2,所以反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液的堿性不變，故C錯誤；

陽極上OPT失電子生成氧氣供給呼吸，電極反應(yīng)式為40K—4e-=2H2O+C)2,故D正確。

【考點】電解的相關(guān)綜合

【題點】電解規(guī)律的綜合應(yīng)用

12.如圖是C02經(jīng)電催化還原為C5的裝置示意圖。下列說法不正確的是()

A.該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程

B.銅電極的電極反應(yīng)式為CO2+8HCO]+8e——CH4+8COr+2H2。

C.一段時間后，①池中”(KHCCh)不變

D.一段時間后，②池中溶液的pH一定下降

答案C

解析該裝置連接有電源，則該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，A項正確；二氧化碳轉(zhuǎn)化

為甲烷的反應(yīng)過程中，碳元素的化合價降低，在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CO2

-

+8HCO.?+8e=CH4+8COr+2H2O,B項正確；由于①池溶液中的碳酸氫根離子被消耗，

故一段時間后，碳酸氫鉀的物質(zhì)的量喊少，C項錯誤：①池中的銅電極為陰極，發(fā)生還原反

應(yīng)，②池中的鈞電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OK—4屋==02+2氏0,該過

程中有H卡生成，故溶液的pH降低，D項正確。

【考點】電解的相關(guān)綜合

【題點】電解池的多池互聯(lián)

13.如圖所示裝置為在直流電源的作用下電解CuSCU溶液的裝置，其中A、B為石墨電極,

a、b為電源的兩極，當(dāng)接通電源，通電一段時間后，將B電極取出，洗干凈并干燥后稱量,

其質(zhì)量增加了3.2g,則:

(l)a電極為電源的極。

⑵寫出電極反應(yīng)式：A極,

B極。

(3)若使反應(yīng)后的溶液恢復(fù)到原來狀態(tài)，則應(yīng)該加入,加入go

2+

答案⑴正(2)4OH-4e=O2t+2H2O2Cu+4e=2Cu(3)CuO4.0

【考點】電解的相關(guān)綜合

【題點】電解規(guī)律的綜合應(yīng)用

14.如圖X是直流電源。Y池中c、d為石墨棒，Z池中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路

后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。

⑴①b為電源的極（填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”，下同）。

②Z池中e為.,極。

③連接Y、Z池線路，電子流動的方向是d..e（用“一”或“一”填空）。

⑵①寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式:

②寫出Y池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:

③寫出Z池中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式:

答案⑴①負(fù)②陽③一

⑵①2c「一2e--CLt

_由解

02NaCl+2H2O=^=2NaOH+H2t+C12t

③Cu-2e=Cu?

解析d極附近顯紅色，說明d為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H21,c為陽極，電極

電解

反應(yīng)式為2C「-21=02t,Y池電解NaCl溶液的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O==

2NaOH+Cl2t+H2t;直流電源中a為正極，b為負(fù)極，Z池中f為陰極，e為陽極，電極

反應(yīng)式分別為Cu2~+2e-=Cu、Cu_2e=Cu2q,電子流動方向由efd。

【考點】電解的相關(guān)綜合

【題點】電解池的多池互聯(lián)

15.A、B、C為三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示:

陽離子Na+>K+、CU2+

陰離子S0?\OH

圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的

C溶液，電極均為石墨電極。

圖2

接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解

時間/的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問題：

(1)M為電源的(填“正”或“負(fù)”)極，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為

(2)寫出乙燒杯中的電池反應(yīng)方程式：____________________________________________

⑶如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？

⑷若經(jīng)過這一段時間后，要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需要進(jìn)行的操作是

答案⑴負(fù)40H一一4底=2比0+02t

電解

(2)2CUSO4+2H2O^2CU+O2t+2H2SO4

（3）能，因為硫酸銅溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩崛芤?，反?yīng)變?yōu)殡娊馑姆磻?yīng)

（4）向丙燒杯中加入一定量水

解析（1）乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2++2e-==Cu,即c電極為陰極，

由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。而CM+只能和SOf結(jié)合，可以確定

B為硫酸銅；由常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間f的關(guān)系圖，可以確定A為KOH或

NaOH,C為Na2s或K2so4。甲中為KOH或NaOH溶液，相當(dāng)于電解H20,陽極b處為

--

陰離子OFT放電，即40H-4e=2H2O+O2t?（2）乙燒杯中是電解C11SO4溶液，電池反

電解

應(yīng)方程式為2C11SO4+2H2O=2Cu+Chf+2H2so4。（3）乙中銅全部析出后，電解質(zhì)變?yōu)?/p>

H2so4,所以電解反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行。

【考點】電解的相關(guān)綜合

【題點】電解規(guī)律的綜合應(yīng)用

電解原理的應(yīng)用

【例11化學(xué)實驗小組在學(xué)習(xí)化學(xué)電源和氯堿工業(yè)相關(guān)知識后，在實驗室進(jìn)行實驗驗證。他們

設(shè)計組裝了如圖所示裝置，己知a為石墨電極，b為鐵電極，c為鋁電極（己除去表面氧化膜），

d為多孔石墨電極，燒杯中是足量飽和食鹽水（滴有酚猷；），連好導(dǎo)線后，電流表指針發(fā)生明顯

偏轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是（）

飽和食鹽水

（滴有酚猷）

A.b為負(fù)極，d為陽極

B.一段時間后，a和d電極附近溶液變紅

C.b電極的電極反應(yīng)式為2c廣一2e==CLt

D.電解一段時間，當(dāng)B中出現(xiàn)大量白色沉淀時，停止實驗，再將A中溶液倒入B中混合,

充分振蕩，沉淀全部消失

答案D

解析右側(cè)裝置為原電池，左側(cè)裝置為電解池。在右側(cè)裝置中，通入02的電極為原電池的正

-

極，其電極反應(yīng)式為02+4e-+2H2O=4OH,所以一段時間后d電極附近溶液變紅，A1

為原電池的負(fù)極，A1失去電子生成AP+,Ap+與溶液中的OFT反應(yīng)生成白色Al(0H)3沉淀，

電池總反應(yīng)式為4A1+3O2+6H2O=4A1(OH)3,a與電池的正極相連，故a為電解池的陽極，

b與電池的負(fù)極相連，故b為電解池的陰極，電解飽和NaCl溶液時，在a極放電生成Cl2,

H+在b極放電生成H2,故一段時間后b電極附近溶液變紅。根據(jù)得失電子守恒，A中產(chǎn)生

的NaOH與B中AP+結(jié)合的0H-物質(zhì)的量相等，所以電解一段時間后，將A、B混合并充分

振蕩，A1(OH)3能被NaOH全部溶解。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】氯堿工業(yè)

【例2】在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計正確的是()

A.鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子

B.鉆作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子

C.鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子

D.鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有亞鐵離子

答案A

解析電鍍原理是鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，含有鍍層金屬陽離子的電解質(zhì)溶液作電鍍

液。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電鍍

【例3】金屬銀有廣泛的用途。粗銀中含有少量鐵、鋅、銅、伯等雜質(zhì)，可用電解法制備高純

度的銀，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)()

A.陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2++2e-=Ni

B.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等

C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zi?+

D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有銅和伯，沒有鋅、鐵、銀

答案D

解析電解精煉鍥時，粗鍥作陽極，純鍥作陰極，電解質(zhì)溶液中含有Ni2+,則陽極發(fā)生氧化

反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn—2e-=Zn2+,Fe—2e=Fe2+,Ni—2e-=Ni2+,陰極電極反應(yīng)式

為Ni2++2「=Ni,因此，電解過程中陽極減少的質(zhì)量不等于陰極增加的質(zhì)量，電解后，溶

液中存在的金屬陽離子有Fe2+、Ni2+,Zn2+,電解槽底部的陽極泥中只有銅和鈾，沒有鋅、

鐵、鑲。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解精煉銅

【例4】如圖所示的A、B兩個電解池中的電極均為伯，在A池中加入0.05moH/i的氯化銅

溶液，B池中加入0.1molL-i的硝酸銀溶液，進(jìn)行電解。a、b、c、d四個電極上所析出的物

質(zhì)的物質(zhì)的量之比是（）

A.2：2：4：1B.I：1：2：1

C.2：1：1：1D.2：1：2：1

答案A

解析由電解規(guī)律可知：a、c為陰極，b、d為陽極。a極上析出銅，b極上析出氯氣，c極

上析出銀，d極上析出氧氣。由得失電子守恒可得出關(guān)系式：2屋?Cu?CL?2Ag?去上，所

以a、b、c、d四個電極上所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2：2：4：I。

【考點】電解的有關(guān)計算

【題點】電解產(chǎn)物的相關(guān)計算

方法點撥

以通過4mole一為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式:

4

4L?2cb（Br2、I2）-O22H2?2Cu?4Ag?1M

陽極產(chǎn)物?陰極產(chǎn)物

（式中M為金屬，〃為其離子的化合價數(shù)值）

【例5】在100mL硫酸和硫酸銅的混合液中，用石墨作電極進(jìn)行電解，兩極上均收集到2.24L

氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原混合液中，Ci?+的物質(zhì)的量濃度為（）

A.1moIL1B.2mol-L1

C.3mol-L1D.4mol-L1

答案A

解析分析電解硫酸、硫酸銅混合液的陰、陽兩極的電極反應(yīng)可知，兩極產(chǎn)生的氣體分別為

氫氣、氧氣各0.1mol,氧氣是由氫氧根離子失去0.4mol電子而得到，氫氣是由氫離子得到

0.2mol電子而生成。由電子得失守恒知，還有0.2mol電子是銅離子得到的，則銅離子的物

質(zhì)的量是0.1mol,其物質(zhì)的量濃度為=1mol-L'o

1UUA1UL

【考點】電解的有關(guān)計算

【題點】電解混合溶液的相關(guān)計算

I達(dá)標(biāo)檢測------------------檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān)

1.工業(yè)上電解食鹽水的陰極區(qū)產(chǎn)物是（）

A.氯氣B.氫氣和氯氣

C.氫氣和氫氧化鈉D.氯氣和氫氧化鈉

答案C

解析電解食鹽水生成三種產(chǎn)物，在陰極區(qū)生成氫氣和氫氧化鈉，在陽極區(qū)生成氯氣。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】氯堿工業(yè)

2.關(guān)于鍍銅和電解精煉銅，下列說法中正確的是（）

A.都用粗銅作陽極、純銅作陰極

B.電解液的成分都保持不變

C.陽極反應(yīng)都只有Cu—2e-=Cu”

D.陰極反應(yīng)都只有Cu2++2e==Cu

答案D

解析A項，電鍍時鑲件作陰極；B項，電解精煉銅時電解液成分改變；C項，電解精煉銅

時，雜質(zhì)若有比銅活潑的金屬（如鋅），則還會發(fā)生Zn-2e-=Zn2+的反應(yīng)。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解原理應(yīng)用的綜合

3.下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是（）

A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極

B.電解法精煉粗銅，用純銅作陰極

C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂銀碳鋼網(wǎng)作陰極

D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極

答案A

解析電解池的陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。電解熔融的A12O3

制Al時，若用Fe作陽極，會發(fā)生反應(yīng)Fe-2e-=Fe2+,Fe?+移動到陰極上發(fā)生反應(yīng)Fe?++

2e=Fe,使得到的Al不純。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解原理應(yīng)用的綜合

4.用惰性電極電解硫酸銅溶液。若陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.01mol,陰極無氣體逸出，

則陰極上析出銅的質(zhì)量為（）

A.0.64gB.1.28g

C.2.56gD.5.12g

答案B

--

解析用惰性電極電解硫酸銅溶液，在陽極產(chǎn)生的氣體為氧氣，由4OH-4e=2H2O+O2t

知，產(chǎn)生0.01mol的氧氣轉(zhuǎn)移0.04mol電子，則根據(jù)Cu2*+2e-=Cu可推出應(yīng)析出0.02mol

的銅，其質(zhì)量為1.28g?

【考點】電解的有關(guān)計算

【題點】電解產(chǎn)物的相關(guān)計算

5.某同學(xué)設(shè)計一個燃料電池（如下圖所示），目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其

中乙裝置中X為陽離子交換膜。

根據(jù)要求回答相關(guān)問題:

⑴通入氫氣的電極為（填“正極”或“負(fù)極”），該電極反應(yīng)式為

（2）石墨電極為（填“陽極”或“陰極”），反應(yīng)一段時間后，在乙裝置中滴入酚酗溶

液，（填“鐵極”或“石墨極”）區(qū)的溶液先變紅。

（3）如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中反應(yīng)一段時間，硫酸銅溶液濃度將（填“增

大”“減小”或“不變”）。精銅電極上的電極反應(yīng)式為

答案（1）負(fù)極H2-2e+2OH--2H2O

⑵陽極鐵極

⑶減小Cu2++2e^^=Cu

解析⑴通入氫氣的電極為負(fù)極，電解質(zhì)溶液是堿性的，該電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH

=2H2O?

(2)石墨電極與電源的正極連接，石墨電極為陽極，反應(yīng)一段時間后，在乙裝置中滴入酚酶溶

液，溶液中的H+在陰極(Fe電極)放電，破壞了附近的水的電離平衡，該區(qū)域的溶液顯堿性，

因此鐵極的溶液先變紅。

(3)粗銅中比銅活動性強(qiáng)的金屬失去電子被氧化，溶液中的銅離子得到電子被還原，因此硫酸

銅溶液濃度將減??；精銅電極上的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解原理應(yīng)用的綜合

營對點訓(xùn)練

題組一電解原理應(yīng)用

1.如圖是工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置示意圖，下列有關(guān)說法中不正確的是()

淡鹽水NaOH溶液

精制「薪，京X含少量NaOH)

NaCl溶液父換膜

A.裝置中出口①處的物質(zhì)是氯氣，出口②處的物質(zhì)是氫氣

B.該離子交換膜只能讓陽離子通過，不能讓陰離子通過

C.裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl+2H+$^Cb!+H2f

D.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

答案C

解析由圖看出①處為電解池陽極產(chǎn)生氯氣，②處為電解池陰極產(chǎn)生氫氣，A對；該離子交

換膜只能讓陽離子通過，不能讓陰離子通過，能防止氯氣與堿反應(yīng)，且在陰極區(qū)得到濃度較

高的燒堿溶液，B對；電解飽和食鹽水有燒堿生成且H2O應(yīng)寫化學(xué)式，C錯；電解裝置是將

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，D對。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】氯堿工業(yè)

2.利用如圖所示裝置可以在銅牌表面電鍍一層銀。下列有關(guān)說法正確的是（）

A.通電后，Ag「,向陽極移動

B.銀片與電源負(fù)極相連

C.該電解池的陰極反應(yīng)可表示為Ag'+e-=Ag

D.當(dāng)電鍍一段時間后，將電源反接，銅牌可恢復(fù)如初

答案C

解析銅牌上鍍銀，銀片為陽極，Ag+向陰極移動，陰極反應(yīng)為Ag++e-=Ag。由于實驗中

鍍層不可能非常均勻致密，所以將電源反接，陽極上Cu、Ag均會溶解，銅牌不可能恢復(fù)如

初。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電鍍

3.利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是（）

A.電解時以純銅作陽極

B.電解時陰極發(fā)生氧化反應(yīng)

C.粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)式是Cu—2b=Cu2+

D.電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥

答案D

解析電解精煉銅時，粗銅應(yīng)作陽極，純銅作陰極，故A錯誤；陽極與電池的正極相連，發(fā)

生氧化反應(yīng)，陰極與電池的負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯誤；粗銅連接電源的正極，發(fā)

生氧化反應(yīng)，故C錯誤；金屬的活動性順序為Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此Ag、Pt不會放電，

以單質(zhì)形式在陽極附近沉積下來，故D正確。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解精煉銅

4.在冶金工業(yè)中，鈉、鎂、鋁等金屬常用電解法得到，其原因是()

A.都屬于輕金屬

B.都屬于活潑金屬

C.成本低廉

D.這些金屬的化合物熔點較低

答案B

解析金屬冶煉方法的選取主要依據(jù)是金屬的活潑性強(qiáng)弱，不活潑的金屬可以用熱分解法制

備，如加熱氧化汞；比較活潑的金屬用熱還原法制備，如用焦炭煉鐵；活潑的金屬離子很難

被其他還原劑還原，只能用電解法制備。由于鈉、鎂、鋁是活潑金屬，所以只能用電解法。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電冶金

5.電解法處理酸性含錨廢水(主要含有CnO?)時，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應(yīng)

2++3+3+3

Cr2Of+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,最后Cr+以Cr(0H)3形式除去。下列說法不

正確的是()

A.陽極反應(yīng)為Fe—2e""=Fe"

B.電解過程中溶液pH不會變化

C.過程中有Fe(0H)3沉淀生成

D.電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子，最多有1molC"O歹被還原

答案B

解析電解時用鐵作陽極，失去電子生成Fe2+,Fe2+將廢水中的Cr20M還原為CN+,A項正

確；陰極反應(yīng)式為2H++20=氏t,溶液的pH變大，B項錯誤；電解過程中H+在陰極放

電，F(xiàn)e2+還原CnO廠時也消耗H+,使溶液的pH變大，F(xiàn)e?+轉(zhuǎn)化為Fe(0H)3沉淀，C項正確；

根據(jù)電極反應(yīng)式：Fe—2e=Fe2+,可知每轉(zhuǎn)移12moi「生成6moiFe?*,6moiFe?+可還原

1molCnO廠，D項正確。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解法在處理廢水中的應(yīng)用

6.中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備，二是氯堿工業(yè)，三

是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三種工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是（）

A.電解法制金屬鈉時，陽極反應(yīng)式：Na'+e-^=Na

B.電解法生產(chǎn)鋁時，需對鋁土礦進(jìn)行提純，在提純過程中應(yīng)用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性

C.在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2,NaOH在陽極附近產(chǎn)生

D.氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl,在電解時它們的陰極都是Cl失電子

答案B

解析A項，陰極反應(yīng)式為Na++e-=Na,錯誤；B項，氧化鋁和氫氧化鋁具有兩性，在

分離提純時可用NaOH溶液將其溶解，過濾除去難溶物，再將A10E轉(zhuǎn)化成A1（OH）3,A1（OH）3

熱分解即得AI2O3,正確；C項，陰極產(chǎn)物為H?和NaOH,陽極產(chǎn)物為CI2,錯誤；D項，陽

極都是C「失電子，錯誤。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解原理應(yīng)用的綜合

7.氯堿工業(yè)的一種節(jié)能新工藝是將電解池與燃料電池相結(jié)合，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如

圖所示（電極未標(biāo)出）。下列說法正確的是（）

飽和NaCl溶液0%NaOH溶液

空氣（除COJ

vI陽鼠子t___________」陽啟U__.

NaCl溶液交換膜b%稀NaOH溶液交換膜c%NaOH溶液

電解池燃料電池

A.電解池的陰極反應(yīng)式為2H2O+2e—=H2t+20H

B.通入空氣的電極為負(fù)極

C.電解池中產(chǎn)生2moic12時，理論上燃料電池中消耗0.5mol。2

D.a、b、c的大小關(guān)系為a>b=c

答案A

解析題給電解池的陰極反應(yīng)式為2H2O+2e-==H2t+20H，陽極反應(yīng)式為2C「一2e-

=C12t,A項正確；題給燃料電池為氫氧燃料電池，通入空氣的電極為正極，B項錯誤；

由整個電路中得失電子守恒可知，電解池中產(chǎn)生2moic卜，理論上轉(zhuǎn)移4moie,則燃料電

池中消耗ImolCh,C項錯誤；題給燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為2H2—4b+401^==4比0,正

極反應(yīng)式為O2+4e~+2H2O^=4OH~,所以a、b、c的大小關(guān)系為c>a>6,D項錯誤。

【考點】電解原理的應(yīng)用

【題點】電解原理應(yīng)用的綜合

題組二電解的有關(guān)計算

8.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用鋁電極電解硫酸銅溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生12.8g銅時，陽極放出的氣體是()

A.I.12LH2B.1.12LO2

C.2.24LH2D.2.24L02

答案D

解析溶液中有Cu2+、H+及SOF、OH-四種離子，得電子能力CU2+>H+,失電子能力0H-

>SOi,陰極反應(yīng)為2Cu2++4e-=2Cu,陽極反應(yīng)為40H--4e-=2H2O+C)2t,總反應(yīng)為

電解

2CuSC)4+2H2O^=2Cu+2H2SO4+O2t。?(Cu)=12.8g4-64g-mol'=0.2mol,"(C)2)=

0.1mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24L,D正確。

【考點】電解的有關(guān)計算

【題點】電解產(chǎn)物的相關(guān)計算

9.用含少量銀和鋅的粗銅作陽極，純銅片作陰極，CuSCU溶液作電解液，電解一段時間后，

陽極質(zhì)量減少了xg,則()

A.電解液質(zhì)量增加xg

B.陰極質(zhì)量增加xg

C.陰極質(zhì)量增加hg,h>x

D.陰極質(zhì)量增加6g,b<x

答案D

解析由于粗銅中含有Zn和Ag,在電解過程中陽極先是鋅失去電子，然后是銅失去電子，

Ag落入陽極泥；而陰極一直是銅析出。在電解過程中，兩極得失電子相等，所以溶解的鋅和

銅的物質(zhì)的量之和等于析出的銅的物質(zhì)的量，但由于M(Zn)>M(Cu),且還有一部分Ag要落

入陽極泥，所以陽極溶解的金屬的質(zhì)量大于陰極析出銅的質(zhì)量，即從X所以B、C項錯誤，

D項正確；若陰極析出銅的質(zhì)量為〃g,陽極落入陽極泥的Ag的質(zhì)量為〃?g,則電解質(zhì)溶液

增加的質(zhì)量為(x—"?-6)g,A項錯誤。

【考點】電解的有關(guān)計算

【題點】電解產(chǎn)物的相關(guān)計算

10.用石墨電極電解CuSO4溶液一段時間后，向所得溶液中加入0.2molCu(OH)2后，恰好

使溶液恢復(fù)到電解前的濃度。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()

A.0.4molB.0.5mol

C.0.6molD.0.8mol

答案D

解析將Cu(OH)2改寫為CuOHzO,根據(jù)CuObhO知，陽極上OFT放電生成。2,陰極上

Ci>2+和H+放電生成Cu和H2,根據(jù)氧原子守恒得〃(C)2)="[CU(OH)2]=0.2mol,則轉(zhuǎn)移電子

的物質(zhì)的量為0.2molX4=0.8mol,故D正確。

【考點】電解的有關(guān)計算

【題點】電解質(zhì)溶液復(fù)原的相關(guān)計算

11.用石墨作電極電解1000mL硝酸鉀和硝酸銅的混合溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極都收

集到112mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，假定電解后溶液體積仍為1000mL,則電解后溶液的pH為

()

A.4B.3C.2D.1

答案C

電解

解析陽極產(chǎn)生氧氣0.005mol,陰極產(chǎn)生氨氣0.005mol。由2H2O=2H2t+02t可知，

,電解

陰極產(chǎn)生0.005mol氫氣時，陽極產(chǎn)生氧氣0.0025mol;由2CU2++2H2O=2CU+4H