第1章 第2節(jié) 第2課時

1、第2課時電解原理的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.熟知電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅、電冶金的原理，會寫其電極反應(yīng)式及化學(xué)方程式。2.掌握電解的有關(guān)計(jì)算。一、電解原理的應(yīng)用1.電解飽和食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣以下為電解NaCl溶液的裝置示意圖，填寫下面空格。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象陽極上有黃綠色有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，并能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)色。陰極上有無色氣體產(chǎn)生，陰極附近溶液變紅色。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論用惰性電極電解飽和食鹽水，生成H2、Cl2和NaOH。(3)反應(yīng)原理分析通電前，氯化鈉溶液中含有的離子：Na、Cl、H、OH。通電后，Na、H移向陰極，Cl、OH移向陽極。陽極：離子放電順序?yàn)镃l>OH

2、，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2。陰極：離子放電順序?yàn)镠>Na，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，因H放電，導(dǎo)致水的電離平衡H2OHOH向右移動，致使生成NaOH。(4)電解的總反應(yīng)式化學(xué)方程式：2NaCl2H2OH2Cl22NaOH；離子方程式：2Cl2H2OH2Cl22OH。2.銅的電解精煉(1)裝置粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金和鉑等微量雜質(zhì)，常用電解的方法進(jìn)行精煉。裝置如下：(2)電極反應(yīng)式陽極：Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2。陰極：Cu22e=Cu。(3)電解精煉的結(jié)果精銅中比銅活潑的金屬Zn、Fe、Ni等失去電子，產(chǎn)生的陽離子殘留在溶液中，

3、不如銅活潑的金屬Ag、Au、Pt以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解池的底部，形成陽極泥，陰極上得到銅。3.電鍍(1)根據(jù)下圖裝置，回答下列問題：電極反應(yīng)式陽極：Cu2e=Cu2；陰極：Cu22e=Cu?？捎^察到的現(xiàn)象是鐵件表面鍍上一層紅色的銅，銅片不斷溶解。硫酸銅溶液濃度是不變。(2)電鍍的概念及電鍍池的構(gòu)成電鍍是應(yīng)用電解原理，在金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。電鍍池的構(gòu)成：一般都是用含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液做電鍍液；把鍍層金屬浸入電鍍液中與直流電源的正極相連，作為陽極；待鍍金屬制品與直流電源的負(fù)極相連，作為陰極。(1)工業(yè)電解飽和食鹽水制取燒堿在氯堿工業(yè)中，采用了陽離子交換膜，陽離子交換

4、膜將電解槽隔成陰極室和陽極室，它只允許陽離子(Na、H)通過，而阻止陰離子(Cl、OH)和氣體通過。這樣既能防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。(2)銅的電解精煉與電鍍銅對比電解精煉銅電鍍銅電極材料陰極精銅鍍件陽極粗銅銅片電極反應(yīng)式陽極Cu2e=Cu2等Cu2e=Cu2陰極Cu22e=CuCu22e= Cu電解質(zhì)溶液濃度的變化c(Cu2)減少，比銅活潑的金屬陽離子進(jìn)入溶液電解質(zhì)溶液成分及濃度均不變例1在鐵片上鍍鋅時，下列敘述正確的是()將鐵片接在電源的正極上將鋅片接在電源的正極上在鐵片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn22e=Zn在鋅

5、片上發(fā)生的反應(yīng)是4OH4e=O22H2O可用Zn(NO3)2溶液做電解質(zhì)溶液A. B. C. D.答案B解析根據(jù)電鍍原理，鐵片做陰極，接在電源的負(fù)極上，電極反應(yīng)為Zn22e=Zn；鋅片做陽極，接在電源的正極上，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2；用含Zn2的溶液做電解質(zhì)溶液，故正確。考點(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電鍍誤區(qū)警示(1)一般電解池，H的放電能力強(qiáng)于Zn2，但在電鍍條件下，由于溶液中c(Zn2)遠(yuǎn)大于c(H)，則在陰極上先放電的是Zn2。(2)以水溶液做電解質(zhì)溶液不可能在陰極上鍍上K、Ca、Na、Mg、Al等較活潑金屬，因?yàn)樵陉帢O上發(fā)生的反應(yīng)是2H2e=H2。例2金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe

6、、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，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：Ni22e=NiB.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Zn2D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt，沒有Zn、Fe、Ni答案D解析電解精煉鎳時，粗鎳做陽極，純鎳做陰極，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Zn2e=Zn2，F(xiàn)e2e=Fe2，Ni2e=Ni2，陰極電極反應(yīng)式為Ni22e=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

7、存在的金屬陽離子有Fe2、Ni2、Zn2，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt，沒有Zn、Fe、Ni?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解精煉金屬規(guī)律總結(jié)電解精煉金屬時，陽極質(zhì)量的減少不等于陰極質(zhì)量的增加。電解后，電解質(zhì)溶液中增加較活潑的金屬陽離子，原金屬陽離子濃度減少，不活潑的金屬以單質(zhì)形式沉積在電解池底部形成陽極泥。例3工業(yè)電解飽和食鹽水制燒堿時必須阻止OH移向陽極，目前采用陽離子交換膜將兩極溶液分開(如圖)(F處加少量NaOH以增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性)。(1)C、D分別是直流電源的兩電極，C是電源_極，D是電源_極。(2)電解一段時間后，_由A口導(dǎo)出，_由B口導(dǎo)出。陰極附近堿性增強(qiáng)的原因是(用電離方程式及電

8、極反應(yīng)式表示)_ _。(3)若不采用陽離子交換膜，OH向陽極移動，發(fā)生的反應(yīng)可用離子方程式表示為_。答案(1)負(fù)正(2)Cl2H2H2OHOH、2H2e=H2(3)Cl22OH=ClClOH2O解析(1)由Na移動方向知右側(cè)電極為陰極，C為電源負(fù)極，D為電源正極。(2)左側(cè)電極產(chǎn)生Cl2，右側(cè)電極電解水電離出的H產(chǎn)生H2和NaOH。(3)若不采用陽離子交換膜，OH移向陽極與Cl2發(fā)生反應(yīng)?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣拓展延伸(1)電解后NaOH溶液從H口流出。(2)陽離子交換膜的作用：防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2混合發(fā)生爆炸，避免Cl2和NaOH作用生成Na

9、ClO而影響NaOH的純度。(3)陰極附近pH增大的原因：H放電，促進(jìn)水的電離，OH濃度增大。二、電解的有關(guān)計(jì)算1.電解時，陽極失去的電子總數(shù)與陰極得到的電子總數(shù)關(guān)系是相等，串聯(lián)電解池各電極電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目關(guān)系是相等。2.(1)將兩支惰性電極插入CuSO4溶液中，通電電解。當(dāng)有1.0×103 mol的OH放電時，溶液顯淺藍(lán)色，則在陰極上析出銅的質(zhì)量是_。若溶液的體積為1 L，忽略溶液體積的變化，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出5.6 mL O2時，溶液的c(H)_mol·L1。答案0.032 g1.0×103解析用惰性電極電解CuSO4溶液時，電極反應(yīng)為陰極：2Cu24e=2Cu，

10、陽極：4OH4e=O22H2O。當(dāng)有1.0×103 mol的OH放電時，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2為5.6 mL，此時轉(zhuǎn)移電子為1.0×103 mol，則在陰極上析出Cu：32×103 g。陽極：4OH4e=2H2OO24 mol 1 moln n1.0×103 mol，消耗1.0×103 mol OH，生成1.0×103 mol H，則c(H)1.0×103 mol·L1。(2)用惰性電極電解0.1 L M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重a g時，在陽極上同時產(chǎn)生b L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2，從而可知M的相對原子質(zhì)量是_。

11、答案解析由于陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目相等，則有·x×4，或由關(guān)系式xO24M得x4，均可解出M g·mol1。(3)如圖所示的A、B兩個電解池中的電極均為鉑，在A池中加入0.05 mol·L1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L1的AgNO3溶液，進(jìn)行電解。a、b、c、d四個電極上所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是()A.2241 B.1121C.2111 D.2121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Cu，b極上析出Cl2，c極上析出Ag，d極上析出O2。由電子守恒可得出：2eCuCl22AgO2，所以a、b、

12、c、d四個電極上所析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1122241。1.計(jì)算類型有關(guān)電解的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算。如質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價、元素的相對原子質(zhì)量、溶液的物質(zhì)的量濃度和溶液的c(H)c(OH)或pH等。2.計(jì)算的方法(1)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路、通過陰、陽兩極的電量相同等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過4 mol e為橋梁可以構(gòu)建如下關(guān)系式： 陽極產(chǎn)物 陰極產(chǎn)物電解過程中產(chǎn)生

13、的H或OH的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等。例4在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨做電極進(jìn)行電解，兩極上均收集到2.24 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則原混合液中，Cu2的物質(zhì)的量濃度為()A.1 mol·L1 B.2 mol·L1C.3 mol·L1 D.4 mol·L1答案A解析分析電解H2SO4、CuSO4的混合液時陰、陽兩極的電極反應(yīng)可知，兩極產(chǎn)生的氣體分別為H2、O2各0.1 mol，O2是由OH失去0.4 mol電子而得到，H2是由H得到 0.2 mol 電子而生成。由電子得失守恒知，還有0.2 mol電子是Cu2得到的，故

14、Cu2的物質(zhì)的量是0.1 mol，則Cu2的物質(zhì)的量濃度為1 mol·L1?？键c(diǎn)電解的相關(guān)計(jì)算題點(diǎn)混合電解質(zhì)溶液電解的計(jì)算規(guī)律總結(jié)根據(jù)電極反應(yīng)式計(jì)算，要注意電極放電順序，確定不同階段的電極反應(yīng)?？梢越柚娮邮睾汴P(guān)系確定兩極的產(chǎn)物。1.下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵做陽極B.電解法精煉粗銅，用純銅做陰極C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)做陰極D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅做陽極答案A解析電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的Al2O3制Al時，若用Fe做陽極，會發(fā)生反應(yīng)Fe2e=Fe2，F(xiàn)e2移動到陰極上發(fā)生反應(yīng)Fe22e=Fe，使

15、得到的Al不純?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解原理應(yīng)用的綜合2.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是()A.氯堿工業(yè)中，X電極的電極反應(yīng)式是4OH4e=2H2OO2B.電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2濃度不變C.在鐵片上鍍銅時，Y是純銅D.制取金屬鎂時，Z是熔融的氯化鎂答案D解析Y為電解池的陰極，X為電解池的陽極。氯堿工業(yè)中陽極上Cl放電生成Cl2，A項(xiàng)錯誤；電解精煉銅時，陽極上比銅活潑的金屬也會溶解，而陰極上只有Cu2放電，故溶液中Cu2濃度變小，B項(xiàng)錯誤；鐵片上鍍銅時，陰極應(yīng)該是鐵片，陽極應(yīng)該是純銅，C項(xiàng)錯誤；采用電解法制取金屬鎂時，是電解熔融的氯化鎂，D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)

16、電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解原理應(yīng)用的綜合3.若電解硫酸銅溶液時要達(dá)到三個要求：陽極質(zhì)量減少陰極質(zhì)量增加電解過程中溶液中的Cu2濃度不變，則選用的電極正確的是()A.石墨做陽極，鐵做陰極B.粗銅(含F(xiàn)e、Ni、Zn)做陽極，純銅做陰極C.純銅做陽極，鐵做陰極D.鐵做陽極，純銅做陰極答案C解析陽極質(zhì)量減少，必須用活性金屬電極做陽極；由于Cu2優(yōu)先于H放電，故陰極質(zhì)量增加；但要使溶液中Cu2濃度不變，則陽極必須為純銅。考點(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電鍍銅4.某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨做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(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，則對

17、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(fù)極；NaClO和NaClB.a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClC.a為陽極，b為陰極；HClO和NaClD.a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl答案B解析有關(guān)反應(yīng)有2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因陽極生成Cl2，陰極生成NaOH，為使二者充分反應(yīng)，Cl2應(yīng)在下端產(chǎn)生，從而推知電源b為正極，a為負(fù)極，消毒液的主要成分是NaClO和NaCl。考點(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和食鹽水制取NaClO5.工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()A.裝置中的離子交

18、換膜只能讓陽離子通過，不能讓陰離子通過B.裝置中出口處的物質(zhì)是氫氣，出口處的物質(zhì)是氯氣C.較濃的氫氧化鈉溶液從出口B處導(dǎo)出D.轉(zhuǎn)移0.8 mol電子時產(chǎn)生氫氣8.96 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案B解析若裝置中的離子交換膜讓陰離子通過，則在陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH中混有NaCl，導(dǎo)致電解產(chǎn)物不純，A項(xiàng)正確；裝置出口處(陽極)的物質(zhì)為氯氣，出口處(陰極)的物質(zhì)是氫氣，B項(xiàng)錯誤；氫氧化鈉溶液在裝置右側(cè)生成，較濃的氫氧化鈉溶液從出口B處導(dǎo)出，C項(xiàng)正確；當(dāng)轉(zhuǎn)移0.8 mol電子時產(chǎn)生氫氣0.4 mol，即8.96 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉、氫氣和氯氣6.如圖所示，若

19、電解5 min時，測得銅電極的質(zhì)量增加2.16 g。試回答：(1)電源中X極是_(填“正”或“負(fù)”)極。(2)通電5 min時，B中共收集到224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計(jì))，則通電前c(CuSO4)_mol·L1。(3)若A中KCl溶液的體積也是200 mL，則電解后溶液的c(OH)_mol·L1。答案(1)負(fù)(2)0.025(3)0.1解析(1)銅極增重，說明銀在銅極析出，則銅極為陰極，X為負(fù)極。(2)C中銅極增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，線路中通過0.02 mol電子。由4eO2，可知B中產(chǎn)生的O2

20、只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL氣體，說明還有112 mL氣體是H2，即Cu2全部在陰極放電后，H接著放電產(chǎn)生了112 mL H2，則通過0.01 mol電子時，Cu2已完全變?yōu)镃u單質(zhì)。由2eCu，可知n(Cu2)0.005 mol，則c(CuSO4)0.025 mol·L1。(3)由4e4OH知，A中生成0.02 mol OH，c(OH)0.1 mol·L1?？键c(diǎn)電解的相關(guān)計(jì)算題點(diǎn)串聯(lián)電解池相關(guān)量的計(jì)算對點(diǎn)訓(xùn)練題組1電解NaCl溶液制取NaOH、H2和Cl21.關(guān)于電解NaCl溶液，下列敘述正確的是()A.電解時在陽極得到氯氣，在陰極得

21、到金屬鈉B.若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈現(xiàn)棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈現(xiàn)無色D.電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼尸F(xiàn)中性答案B解析電解NaCl溶液的方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，陽極得到Cl2，陰極得到H2，A項(xiàng)錯誤；向陽極附近的溶液中滴入KI溶液，由于I比Cl更容易失電子，故2I2e=I2，溶液呈棕色，B項(xiàng)正確；由于陰極區(qū)2H2e=H2，消耗了H，造成陰極區(qū)c(OH)相對增大，滴入酚酞溶液，溶液變紅，C項(xiàng)錯誤；電解后的溶液實(shí)質(zhì)上是NaOH、NaCl和NaClO的混合溶液，呈堿性，D項(xiàng)錯誤。考點(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和

22、食鹽水制取氫氧化鈉、氫氣和氯氣2.如圖為電解飽和食鹽水的簡單裝置，下列有關(guān)說法正確的是()A.電解一段時間后，向蛋殼內(nèi)的溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色B.蛋殼表面纏繞的鐵絲上發(fā)生氧化反應(yīng)C.鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)D.蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸答案D解析碳棒在蛋殼內(nèi)，溶液中的Cl在該極失電子被氧化，溶液的堿性不增強(qiáng)，A項(xiàng)錯誤；蛋殼表面纏繞的鐵絲做陰極，H在該極發(fā)生還原反應(yīng)得到氫氣，B項(xiàng)錯誤；鐵絲表面生成的氣體是氫氣，不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)，C項(xiàng)錯誤；蛋殼在該實(shí)驗(yàn)中的作用是阻止氣體通過，D項(xiàng)正確。考點(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉、氫氣和

23、氯氣3.圖中能作為氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的收集與檢驗(yàn)的裝置是()答案D解析電解飽和食鹽水生成H2和Cl2，H2可收集檢驗(yàn)，Cl2可用淀粉碘化鉀溶液檢測，排除A、B；生成H2的一極為陰極，與電源負(fù)極相連，生成Cl2的一極為陽極，與電源正極相連，據(jù)此可知電子流向正確的為D?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉、氫氣和氯氣題組2電解原理的應(yīng)用綜合4.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)說法中正確的是()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Age=AgD.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

24、極，Ag向陰極移動，陰極反應(yīng)為Age=Ag。由于實(shí)驗(yàn)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?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電鍍5.關(guān)于鍍銅和電解精煉銅，下列說法中正確的是()A.都用粗銅做陽極、純銅做陰極B.電解液的成分都保持不變C.陽極反應(yīng)都只有Cu2e=Cu2D.陰極反應(yīng)都只有Cu22e=Cu答案D解析A項(xiàng)，電鍍時鍍件做陰極；B項(xiàng)，電解精煉銅時電解液成分改變；C項(xiàng)，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Zn2e=Zn2的反應(yīng)?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解精煉銅和電鍍銅6.用如圖裝置實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是()A.X是碳棒，Y是金屬鉑

25、，a是稀硫酸，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B.X是金屬鉑，Y是碳棒，a是氯化鈉溶液，在陰極上和陽極上析出氣態(tài)產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11C.X是金屬鐵，Y是金屬銅，a是硫酸銅溶液，X極增重，溶液濃度減小D.X是精銀，Y是粗銀，a是硝酸銀溶液，在陰極上析出的物質(zhì)和陽極上溶解的金屬的物質(zhì)的量之比為11答案B解析由圖可知，X為電解池的陰極，Y為電解池的陽極，A項(xiàng)實(shí)質(zhì)是電解水，溶液中的c(H)增大，故pH會逐漸減??；B項(xiàng)的反應(yīng)式為2Cl2H2OCl2H22OH，兩極氣態(tài)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等；C項(xiàng)為電鍍池，在鐵電極上鍍銅，陽極電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2，陰極電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，故電解質(zhì)溶液的濃度

26、不變；D項(xiàng)不知粗銀雜質(zhì)成分，無從判斷?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解原理應(yīng)用的綜合7.如圖A為直流電源，B為浸透飽和NaCl溶液和酚酞溶液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色，為實(shí)現(xiàn)鐵上鍍銅，接通K后，使c、d兩點(diǎn)短路，下列敘述正確的是()A.a為直流電源的負(fù)極B.c極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2C.f電極為銅板D.e極發(fā)生還原反應(yīng)答案B解析K斷開時，接通電路后，B上的c點(diǎn)顯紅色則證明c極為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為2H2e=H2；a為直流電源的正極，C為電鍍池，e為陽極，f為陰極，f電極為鐵，e電極為銅，且發(fā)生氧化反應(yīng)?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解原理應(yīng)用的綜合8.觀察下列幾個裝置示

27、意圖，有關(guān)敘述正確的是()A.裝置工業(yè)上可用于生產(chǎn)金屬鈉，電解過程中石墨電極產(chǎn)生金屬，此法也可用于生產(chǎn)活潑金屬鎂、鋁等B.裝置中隨著電解的進(jìn)行左邊電極會產(chǎn)生紅色的銅，并且檢流計(jì)示數(shù)不斷變小C.裝置中的離子交換膜只允許陽離子、陰離子和小分子水通過D.裝置的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連答案B考點(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解原理應(yīng)用的綜合題組3電解的有關(guān)計(jì)算9.用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得的溶液加入0.1 mol Cu(OH)2后，恰好恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為()A.0.1 mol B.0.2 molC.0.3 mol D.0.4 mol答案D解析Cu(OH

28、)2從組成上可看成CuO·H2O，加入0.1 mol Cu(OH)2后，恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，即電解生成了0.1 mol H2SO4，并消耗0.1 mol H2O，由電解的總反應(yīng)式：2H2O2CuSO42CuO22H2SO4,2H2O2H2O2，知：2H2SO44e，2H2O4e，電解過程中轉(zhuǎn)移電子為0.2 mol0.2 mol0.4 mol?？键c(diǎn)電解的相關(guān)計(jì)算題點(diǎn)單一電解質(zhì)溶液電解的計(jì)算10.將0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0.6 mol KCl溶于水配制成100 mL 溶液，用惰性電極電解一段時間后，在一極上析出0.3 mol Cu，此時在

29、另一極上生成的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為()A.4.48 L B.5.6 LC.6.7 L D.7.8 L答案B解析由于AgCl=AgCl，故溶液中溶質(zhì)為0.4 mol Cu(NO3)2、0.2 mol KNO3和0.4 mol KCl，當(dāng)一極上析出0.3 mol Cu時，電路中轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，根據(jù)得失電子守恒可知，此時溶液中0.4 mol Cl全部轉(zhuǎn)化為0.2 mol Cl2，并有0.2 mol OH失去電子生成0.05 mol氧氣，則共生成氣體0.25 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6 L?？键c(diǎn)電解的相關(guān)計(jì)算題點(diǎn)混合電解質(zhì)溶液電解的計(jì)算 綜合強(qiáng)化11.(2019·日照高二質(zhì)

30、檢)納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。采用離子交換膜控制電解液中OH的濃席制備納米級Cu2O的裝置如圖所示，發(fā)生的反應(yīng)為2CuH2OCu2OH2。下列說法正確的是()A.鈦電極發(fā)生氧化反應(yīng)B.陽極附近溶液的pH逐漸增大C.離子交換膜應(yīng)采用陽離子交換膜D.陽極反應(yīng)式是2Cu2OH2e=Cu2OH2O答案D解析鈦電極與電源負(fù)極相連是陰極，發(fā)生氫離子得電子的還原反應(yīng)，故A錯誤；根據(jù)總反應(yīng)，可得陽極反應(yīng)為2Cu2e2OH=Cu2OH2O，消耗氫氧根離子，pH逐漸減小，由陽極反應(yīng)式可知離子交換膜應(yīng)采用陰離子交換膜，故B、C錯誤，D正確?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)二室式離子交換膜電解池電解制備物

31、質(zhì)12.如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池，請回答：(1)甲池為用電解原理精煉銅的裝置，A極材料是_，電極反應(yīng)為_，B極材料是_，電解質(zhì)溶液為_。(2)乙池中滴入少量酚酞溶液，開始一段時間后，F(xiàn)e極附近呈_色，電極反應(yīng)為_。(3)反應(yīng)中甲池陰極增重12.8 g，則乙池陽極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。此時乙池剩余液體為400 mL，則電解后得到的溶液中c(OH)為_。(4)若將乙中的石墨電極改為銀電極，NaCl溶液改為AgNO3溶液，則乙池為_裝置，電解一段時間后，溶液的濃度_，現(xiàn)象是_。答案(1)純銅Cu22e=Cu粗銅硫酸銅溶液(2)紅2H2e=H2(3)4.48 L1 mol·

32、;L1(4)電鍍不變鐵表面附著一層光亮的金屬解析(1)電解精煉銅時陰極是精銅，發(fā)生反應(yīng)Cu22e=Cu；陽極是粗銅，發(fā)生反應(yīng)Cu2e=Cu2，電解質(zhì)溶液是含Cu2的鹽溶液。(2)乙池中Fe做陰極，發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2。(3)甲池陰極發(fā)生反應(yīng)Cu22e=Cu，當(dāng)陰極增重12.8 g時電路中通過了0.4 mol電子，乙池陽極發(fā)生反應(yīng)2Cl2e=Cl2，產(chǎn)生0.2 mol Cl2。乙池中發(fā)生的總反應(yīng)為2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時，產(chǎn)生的n(OH)0.4 mol，則c(OH)1 mol·L1。(4)考查電鍍池，陽極為鍍層金屬，陰極為鍍件，電鍍液含鍍層金

33、屬離子?？键c(diǎn)電解的相關(guān)計(jì)算題點(diǎn)串聯(lián)電解池相關(guān)量的計(jì)算 13.(1)下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：_。離子交換膜的作用為_、_。精制飽和食鹽水從圖中_位置補(bǔ)充，氫氧化鈉溶液從圖中_位置流出。(填“a”“b”“c”或“d”)(2)如圖所示，以甲醇燃料電池為電源電解NaCl的飽和溶液。寫出該電解池中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式：_。若將鐵電極和石墨電極對換，則電解的總反應(yīng)式為_。答案(1)2Cl2H2O2OHH2Cl2阻止OH進(jìn)入陽極室，與Cl2發(fā)生反應(yīng)，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和

34、陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸ad(2)NaClH2ONaClOH2Fe2H2OFe(OH)2H2解析(1)電解飽和食鹽水時，溶液中的Cl在陽極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cl2，H在陰極得電子生成H2，使陰極區(qū)溶液中水的電離平衡向電離方向移動，c(OH)增大，電解離子方程式為2Cl2H2OCl2H22OH。離子交換膜只允許陽離子通過，不能使陰離子和Cl2、H2分子通過，阻止OH進(jìn)入陽極室與Cl2反應(yīng)，阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。隨著電解的進(jìn)行，NaCl不斷消耗，所以應(yīng)及時補(bǔ)充，精制飽和食鹽水從陽極區(qū)的a位置補(bǔ)充。由于陰極H不斷放電，附近的溶液顯堿性，NaOH溶液從圖d位置流出，

35、水不斷消耗，故b口不斷加入稀NaOH溶液，從c口流出的是稀NaCl溶液。(2)陽極為惰性電極，電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl2上升過程中與NaOH反應(yīng)，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，故電解池中發(fā)生的總反應(yīng)方程式為NaClH2ONaClOH2。若陽極為Fe，則陽極電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，陰極電極反應(yīng)式為2H2e=H2，F(xiàn)e2與陰極生成的OH反應(yīng)生成Fe(OH)2，故電解的總反應(yīng)式為Fe2H2OFe(OH)2H2?？键c(diǎn)電解原理的應(yīng)用題點(diǎn)電解飽和食鹽水制備氫氧化鈉、氫氣和氯氣14.電解的應(yīng)用比較廣泛，回答下列問題：(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是_(填字母，下同)。a.Fe2O3 b.NaClc.Cu2S d.Al2O3(2)CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是_。a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu2向陽極移動d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬e.若陽極質(zhì)量減少64 g，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA個f.SO的物質(zhì)的量濃度不變(不考慮溶液體積變化)(3)如圖為電解精煉銀的示意圖，_(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_。(4)以鋁材為陽極，在