1、第二节第二节 电解池电解池 第第 1 1 课时课时 电解原理电解原理 基础巩固 1.关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极 B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C.原电池中相对活泼的一极为正极 D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极 解析 根据两池的结构与反应原理可确定，原电池中相对活泼的一极为负极。 答案 C 2.若某装置发生如下反应：Cu2H =Cu2H 2，关于该装置的有关说法正确 的是( ) A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池 C.若为原电池，Cu 为正极 D.电解质溶液可能是硝酸溶液 解析 已知反应为非自发的氧化还原反应，
2、故该装置应为电解池，而非原电池， 但电解质不能为 HNO3，否则得电子的为 NO 3，而不是 H 得电子放出 H 2。 答案 B 3.如图所示，将锌棒和铜棒插入稀硫酸中。下列说法正确的是( ) A.甲装置中锌棒作负极发生氧化反应，乙装置中锌棒作阴极发生还原反应 B.甲装置中电子由锌棒经导线流向铜棒 C.乙装置中电解质溶液中的氢离子流向锌棒 D.甲、乙两个装置的反应原理不同 解析 甲装置是原电池，锌棒作负极失去电子被氧化，乙装置是电解池，锌棒与 电源的正极相连，作阳极发生氧化反应，A 项错误。甲装置中锌棒作负极失去电 子，电子经过导线流向铜棒，B 项正确。乙装置中电解质溶液中的氢离子向阴极 铜棒
3、移动，C 项错误。甲、乙两装置中对应的氧化还原反应均为 Zn2H =Zn2 H 2，反应原理相同，D 项错误。 答案 B 4.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=H 2 B.乙中阳极反应式为 Ag e=Ag C.丙中 H 向碳棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 解析 由图知，甲、丙为原电池，甲中 Zn 为负极，负极反应式为 Zn2e =Zn2 ，A 错；丙中 Fe 为负极，碳棒为正极，H向正极移动，C 正确；乙、丁为电解 池，乙中 Ag 作阳极，本身失电子，B 错；丁中放电顺序：I Cl，开始产生 I 2， D 错。 答案 C 5.将
4、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、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜 色分别是( ) 选项 A B C D 阳极 蓝 白 红 蓝 阴极 白 蓝 蓝 蓝 解析 阳极上 I 放电生成 I 2，使淀粉变蓝，阴极上 H 放电后，使溶液中的 c(H )c(OH)，呈碱性，使石蕊显蓝色，故 D 项正确。 答案 D 6.用电解法制取 KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解 KI 溶液，电解反应方程式 为 KI3H2O= 电解 KIO33H2。下列说法中正确的是( ) A.电解时石墨作阴极 B.电解时阳极上产生 H2 C.电解过程中阴
5、极溶液 pH 升高 D.阴极电极反应式：I 6e3H 2O=IO 36H 解析 电解时，铁作阴极，石墨作阳极，若铁作阳极，则铁放电，A 错误；阳极 发生氧化反应，I 失电子被氧化，电极反应为 I6e3H 2O=IO 36H ，B、 D 两项错误；阴极水放电，2H2O2e =H 22OH ，溶液的 pH 升高，C 项正 确。 答案 C 7.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( ) A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4 C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 解析 电解盐酸的方程式为 2HCl=
6、电解 Cl2H2， A 选项错； 电解 CuSO4溶液 的方程式为 2CuSO42H2O= 电解 2Cu2H2SO4O2，B 选项错；电解 NaBr 溶 液的方程式为 2NaBr2H2O= 电解 2NaOHH2Br2，D 选项错。 答案 C 8.用惰性电极电解一定浓度的 CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中 加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶 解)。则电解过程中转移电子的物质的量为( ) A.0.4 mol B.0.5 mol C.0.6 mol D.0.8 mol 解析 电解硫酸铜时，开始硫酸铜和水反应生成铜、氧气和硫酸，
7、后来电解水生 成氢气与氧气。如果只按照第一阶段的电解，反应后只需要加入氧化铜或碳酸铜 即可恢复原电解质溶液。而题目中加入的是碱式碳酸铜，相当于加入了 0.2 mol 氧化铜和 0.1 mol 水， 而 0.1 mol 水是第二阶段的反应所消耗的， 该阶段转移了 0.2 mol 电子， 第一阶段转移了 0.4 mol 电子， 即一共转移了 0.6 mol 电子， C 项正确。 答案 C 9.Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取 Cu2O 的电解池示意图 如图，电解总反应为 2CuH2O= 电解 Cu2OH2。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
8、 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成 解析 由电解总反应式可知，Cu 参加了反应，且 Cu 作电解池的阳极，发生氧化 反应，B 选项错误；石墨作阴极，电极反应为 2H 2e=H 2，A 选项正确； 阳极与电源的正极相连，C 选项错误；阳极反应为 2Cu2OH 2e=Cu 2O H2O，当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.05 mol Cu2O 生成，D 选项错误。 答案 A 10.如图所示装置中， a、 b 都是惰性电极， 通电一段时间后， b 极附近溶液呈红色。 下列说法中正确的是( ) A.X 是正极，Y 是负极 B.
9、X 是负极，Y 是正极 C.CuSO4溶液的 pH 逐渐增大 D.CuSO4溶液的 pH 不变 解析 根据题意，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈红色， 说明 b 极上有 H2产生，电极反应式为 2H 2e=H 2，即 b 为阴极，则 Y 为 负极，X 为正极，A 正确、B 错误；X 为正极，则 Pt 作阳极，电极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2，c(OH )不断减小，则 c(H)不断增大，溶液的 pH 逐渐减 小，C、D 错误。 答案 A 11.根据电解规律，填空： (1)用惰性电极电解氯化钾溶液。 阴极反应式是_，阳极反应式是_。 电解的化学方程式是_ _。 电解
10、后溶液的 pH 变化是_；欲使电解后的溶液复原，需加入的物质是 _。 (2)在硫酸铜溶液中，插入两个电极进行电解。 若两极均为 Pt 电极，则阳极反应式是_，阴极反应式 是_， 电解的化学方程式是_。 若两极均为铜片，则阳极反应式是_，阴极反应式是 _，电解过程中溶液的浓度变化是_。 若阳极为锌片，阴极为铜片，则阳极反应式是_，电解过程中 两极的变化是_ _。 答案 (1)2H 2e=H 2 2Cl 2e=Cl 2 2KCl2H2O= 电解 2KOHH2Cl2 增大 HCl 气体 (2)4OH 4e=2H 2OO2 2Cu2 4e=2Cu 2CuSO42H2O= 电解 2CuO22H2SO4
11、Cu2e =Cu2 Cu22e =Cu 不变 Zn2e =Zn2 阳极锌片不断溶解，阴极铜片质量不断增加 能力提升 12.根据下列装置图，回答问题。 (1)若 A、B 均为惰性电极，电解质溶液为 MgCl2溶液。 阳极：_(写电极反应式，下同)； 阴极：_； 总反应式：_。 (2)若 A 为 Cu，B 为碳棒，电解质溶液为 CuSO4溶液。 阳极：_； 阴极：_。 (3)若 A 为碳棒，B 为铁，电解质为熔融 NaCl。 阳极：_； 阴极：_； 总反应式_。 答案 (1)2Cl 2e=Cl 2 2H 2e=H 2 MgCl22H2O= 电解 Cl2H2Mg(OH)2 (2)Cu2e =Cu2
12、Cu22e=Cu (3)2Cl 2e=Cl 2 2Na 2e=2Na 2NaCl(熔融)= 电解 2NaCl2 13.如图所示，E 为沾有 Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B 分别为 Pt 片，压在滤纸两端，R、S 为电池的电极。M、N 是用多微孔的 Ni 作电极材料， 它在碱溶液中可以视为惰性电极。G 为电流计，K 为开关。C、D 和电解池中都 充满浓 KOH 溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的 KMnO4溶液，K 打开，接通电 源一段时间后，C、D 中有气体产生。 (1)外电源的正、负极分别是 R 为_，S 为_。 (2)A 附近溶液的现象是_， B 附近发生的电极反应式为_。
13、(3)滤纸上的紫色点向哪方移动：_(填“A”或“B”)。 (4)当 C、 D 里的气体产生到一定量时， 切断外电源并接通开关 K， 经过一段时间， C、D 中气体逐渐减少，C 中的电极为_(填“正”或“负”)极，有关的电 极反应式为_。 解析 (1)C、D 产生气体的体积是不相同的，由此可以判断 C 端产生的气体是氢 气，D 端产生的气体是氧气，所以确定 R 端为负极，S 端是正极。(2)因为 D 端放 出氧气， N 端为阳极， A 端为阴极， 吸引阳离子， 阳离子放电 2H 2e=H 2， 因为电解破坏了水的电离平衡，所以，此处 OH 浓度增大，溶液显红色。而在 B 端 OH 放电，其反应为
14、：4OH4e=2H 2OO2。(3)因为 B 端是阳极，所以 MnO 4向 B 端移动，而显示紫色。(4)当 C、D 里的气体产生到一定量时，切断外 电源并接通开关 K，此时装置变为燃料电池。经过一段时间，C、D 中气体逐渐 减少，H2和 O2反应生成水，在碱性条件下，C 中 H2发生氧化反应，电极方程式 为：2H24OH 4e=4H 2O。 答案 (1)负极 正极 (2)A 附近的溶液变为红色 4OH 4e=2H 2OO2 (3)B (4)负 2H24OH 4e=4H 2O 14.下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为 2CH3OH3O2 4KOH=2K2CO36H2O。 (1)
15、请回答图中甲、乙两池的名称： 甲池是_装置，乙池是_装置。 (2)请回答下列电极的名称： 通入 CH3OH 的电极名称是_，B(石墨)电极的名称是_。 (3)写出电极反应式： 通入 O2的电极的电极反应式是 _。 A(Fe)电极的电极反应式为 _。 (4)乙池中反应的化学方程式为 _。 解析 根据题意，甲池是一个燃料电池，则乙池为电解池，在甲池中 CH3OH 发 生氧化反应，为原电池的负极，O2发生还原反应，为原电池的正极，A 与 CH3OH 极相连，为电解池的阴极，B 为阳极，电极反应式为 甲池：负极：2CH3OH12e 16OH=2CO2 312H2O，正极：3O212e 6H2O=12OH ； 乙池：阳极：4OH 4e=2H 2OO2， 阴极：4Ag 4e=4Ag， 电解反应：4AgNO32H2O= 电解 4AgO24HNO3。 答案 (1)原电池 电解池 (2)负极 阳极 (3)O24e 2H 2O=4OH 4Ag 4e=4Ag (4)4AgNO32H2O= 电解 4AgO24HNO3