1、培优点二十一 电解电解质溶液的规律1惰性电极电解水型典例 1用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间，溶液的 pH 变小，并且在阳极得到0.56L 气体，阴极得到 1.12L 气体（两种气体均在相同条件下测定） 。由此可知溶液可能是（ ）A稀盐酸 BKNO 3溶液 C.CuSO 4溶液 D.稀硫酸【解析】阳极与阴极产生的气体体积比为 = ，相当于电解水，pH 变小，说明电0.56L1.12L12解了含氧酸。【答案】D2惰性电极电解电解质型典例2某溶液中含有两种溶质 NaCl 和 H2SO4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物可明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是（
2、 ）A阴极自始至终只析出 H2 B阳极先析出 Cl2，后析出 O2C电解最后阶段为电解水 D溶液的 pH 不断增大，最后为7【解析】电解质溶液中， n(Na+) n(Cl ) n(H+) n(SO )3321，开始电解24产生 H2和 Cl2，随着产生 H2和 Cl2的同时，生成的 OH 要中和 H2SO4，且 OH 过量，最后是电解水，因而最后溶液的 pH 大于7，阴极只放出 H2。三个阶段分别相当于电解HClNaClH 2O。【答案】D3.惰性电极电解水和电解质型典例 3下图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（ ）AX 是负极，Y 是
3、正极 BPt 是阴极，Cu 是阳极CCuSO 4溶液的 pH 逐渐减小 D.CuSO 4溶液的 pH 不变一电解电解质溶液的规律类型【解析】b 电极附近溶液呈现红色，说明 b 电极处生成了氢氧根离子。电解饱和食盐水阳极发生氧化反应产生氯气，阴极发生还原反应产生氢气同时生成氢氧化钠，整个电解过程中电解了NaCl 和 H2O，因此 b 电极是阴极，与电源的负极相连，则 Y 为负极，X 为正极；铂电极与电源的正极相连，作阳极，铜电极作阴极；电解硫酸铜溶液时，阳极发生氧化反应：氢氧根离子放电，阴极发生还原反应：铜离子放电，这样溶液中水的电离平衡得到促进， c(H+)c(OH )，溶液显酸性，pH 变小
4、。【答案】C1(2018 年江西和平联考)利用化石燃料开采、加工过程产生的 H2S 废气，通过电化学法制取氢气的工艺如下图所示。下列说法不正确的是（ ）A电解池中惰性电极 C1为阳极B该工艺优点之一是 FeCl3溶液可循环利用C反应池中的离子方程式：2Fe 3 +S2 =2Fe2 +S+ +D电解池总反应的化学方程式：2FeCl 2+2HCl 2FeCl3+H2= = = = =通 电 【解析】C 1极生成 Fe3 ，应发生氧化反应，为阳极，C 2极生成氢气，为阴极，发生+还原反应，故 A 正确；电解池中生成的 FeCl3可作为反应池的反应物，则 FeCl3溶液可循环利用，故 B 正确；由装置
5、可知反应池中的反应物为 H2S 和 FeCl3，反应的化学方程式为H2S+2FeCl3=2FeCl2+S+2HCl ，离子方程式为 2Fe3 +H2S=2Fe2 +S+2H ，故 C 错+ + +误；电解池中亚铁离子失去电子，氢离子得到电子，电解池总反应的离子方程式为2Fe2+2H 2Fe3 +H2，故 D 正确。+ = = = = =通 电 +【答案】C2下列装置或操作能达到实验目的的是（ ）二对点增分集训A防止铁钉生锈B构成铜锌原电池C构成铜银原电池D验证 NaCl 溶液(含酚酞)电解产物【解析】防止铁钉锈蚀时铁钉应接电源负极，A 错误； Zn 电极放于 CuSO4溶液中，二者直接发生置换
6、反应而不能构成原电池，B 错误；CuCuSO 4溶液Ag 不能构成原电池，C错误；直流电源右端为阳极，发生反应：2Cl 2e =Cl2，可用 KI 淀粉溶液检验 Cl2产生，阴极发生反应：2H +2e =H2，同时溶液中 c(OH )增大，酚酞溶液变红，D 正+确。【答案】D3按如右图所示装置进行下列不同的操作，其中不正确的是（ ）A铁腐蚀的速度由大到小的顺序：只闭合 K3只闭合 K1都断开只闭合 K2B只闭合 K3，正极的电极反应式：2H 2O+O2+4e =4OHC先只闭合 K1，一段时间后，漏斗内液面上升，然后再只闭合 K2，漏斗内液面上升D只闭合 K2，U 形管左、右两端液面均下降【解
7、析】金属腐蚀速率：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极，闭合 K3，是原电池，铁作负极，闭合 K2，是电解池，铁作阴极，闭合 K1，铁作阳极，因此腐蚀速率是只闭合 K1只闭合 K3都断开只闭合 K2，故 A 错误；只闭合 K3，发生吸氧腐蚀，正极：O 2+2H2O+4e =4OH ，故 B 正确；只闭合 K1，铁作阳极，阳极反应式为 Fe2e =Fe2+，阴极反应式为 2H+2e =H2，U 形管中气体压强增大，因此漏斗中液面上升，然后只闭合 K2，铁作阴极，阴极反应式为 2H+2e =H2，阳极反应式为2Cl2e =Cl2，U 形管中气体压强增大，漏斗中液面上升，故 C、
8、D 正确。【答案】A4将两个铂电极插入 500mL CuSO4(aq)中进行电解，通电一段时间后，某一电极上增重 0.064g（设电解时无 H2放出，且不考虑水解和溶液体积的变化） ，此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为（ ）A110 -3molL1 B410 -3molL1 C210 -3molL1 D110 -7molL1 【 解析】由于最后溶液的 H+主要由电解 CuSO4溶液产生，所以要计算 c(H+)，可依据电解的离子方程式 2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H +进行解题。题中电极增重 0.064g 必为阴极= = = = =电 解 反应生成 Cu 所致，即 n(Cu)=0.064
9、g64gmol-1=0.0010mol，然后依据离子方程式中各物质之间的化学计量数之比，求出生成的 c(H+)。2Cu 2+2H2O 2Cu+O2+4H += = = = =电 解 2mol 4mol0.0010mol c(H+)0.50Lc(H+)= Lmoll50.214=4.010-3molL1【答案】B5大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池 NiMH 电池正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金。下列关于该电池的说法中正确的是（ ）A放电时电池内部 H 向负极移动+B充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连C充电时阳极反应为 Ni(OH)2+OH e =NiOOH+H
10、2OD放电时负极的电极反应式为 MHn ne =M+nH +【解析】放电时电池内部 H+向正极移动，故 A 错误；充电时，将电池的负极与外接电源的负极相连，故 B 错误；原电池正极反应为 NiOOH+H2O+e =Ni(OH)2+OH ，则充电时阳极反应为 Ni(OH)2e +OH =NiOOH+H2O，故 C 正确；放电时负极的电极反应式为H22e +2OH =2H2O，故 D 错误。【答案】C6工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的 CN ，装置如下图所示，依次发生的反应有：CN 2e +2OH =CNO +H2O；2Cl 2e =Cl2； 3Cl 2+2CNO +8OH =N2+6C
11、l +2CO +4H2O；下列说法正确的是（ ）23A铁电极上发生的反应为 Fe2e =Fe2+B通电过程中溶液 pH 不断增大C为了使电解池连续工作，需要不断补充 NaClD除去 1mol CN ，外电路至少需转移 5mol 电子【解析】A 项，金属铁是阴极，铁电极上发生的是还原反应，故 A 错误；B 项，根据反应可知，OH 被不断地消耗，所以通电过程中溶液 pH 不断减小，故 B 错误；C 项，根据电极反应式，为了使电解池连续工作，需要补充氢氧化钠，故 C 错误；D 项，根据反应，除去 1mol CNO ，消耗 1.5mol 氯气，转移电子 3mol，再根据反应，除去 1mol CN ，转
12、移电子 2mol，所以外电路至少需转移 5mol 电子，故 D 正确。【答案】D7下列图示中关于铜电极的连接错误的是（ ）A B C D【解析】A 项，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，连接正确；B 项，电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，连接正确；C 项，电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误；D 项，电解氯化铜，铜作阴极，石墨作阳极，连接正确。【答案】C8在如图中，A 为直流电源，B 为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C 为电镀槽。接通电路，断开 K 后，发现 B 上的 c 点显红色。请填空：（1）电源 A 的 a 为 极。（2）滤纸 B 上发生的总反应方程式为 。（3）欲在电镀槽
13、中实现铁上镀锌，接通 K 点，使 c、d 两点短路，则 电极 e 上发生的反应为 ，电极 f 上发生的反应为 ，槽中盛放的电镀液可以是 或 （只要求填两种电解质溶液） 。【解析】c 点显红色，说明在 c 点产生了碱。根据电解饱和食盐水的原理可知 c 点为阴极，则和电源相连的一极为负极，所以 a 极为正极。B 上发生的即是电解饱和食盐水的反应。根据电镀原理，镀层金属放在阳极，被镀物件放在阴极，再确定所发生的反应。在电解池中，阳极与电源正极相连，阴极与电源负极相连。在阳极，溶液中的阴离子（惰性电极）或阳极本身失电子（非惰性电极） ，发生氧化反应；在阴极，溶液中的阳离子得电子，发生还原反应。【答案】
14、 （1）正 （2）2NaCl+2H 2O=H2+Cl 2+2NaOH（3）Zn-2e =Zn2+ Zn2+2e =Zn ZnSO4溶液 ZnCl 2溶液 9.氮肥的使用在提高粮食产量的同时，也导致了土壤、水体污染等环境问题。（1）长期过量使用铵态化肥 NH4Cl，易导致土壤酸化，请用化学用语解释原因：_。（2）工业上处理氨氮废水的方法是采用电解法将 NO 转化为 N2，部分装置如下图所 3示。B 极的电极反应方程式是_。（3）常温下，除去 60L 废水中的 62mg NO 后，废水的 pH_。 3.如下图所示 C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在 F 极附
15、近显红色。（1）若用甲醇、空气燃料电池作电源，电解质为 KOH 溶液，则 A 极的电极反应式为_。（2）欲用丙装置给铜镀银，银应该是_电极(填“G”或“H”)。（3）丁装置中 Y 极附近红褐色变_(填“深”或“浅”)。（4）通电一段时间后，C、D、E、F 电极均有单质生成，其物质的量之比为_。【解析】.（2）B 极发生还原反应，NO 转化为 N2，电极反应式为 32NO +10e +6H2O=N2+12OH 。 （3）62mg 硝酸根的物质的量是 0.001mol，根据电极反 3 应式可知生成 0.006 mol 氢氧根，浓度是 0.0001molL 1，因此0.006 mol60 LpH10
16、。.（1）向乙中滴入酚酞溶液，在 F 极附近显红色，说明 F 极附近有大量氢氧根离子，由此得出 F 极上氢离子放电生成氢气，所以 F 极是阴极，则电源 B 极是负极，A 极是正极，电极反应式为 O2+4e +2H2O=4OH 。 （2）若用丙装置给铜镀银，G 应该是 Ag，H 是铜，电镀液是 AgNO3溶液。 （3）丁装置中 Y 电极是阴极，氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷，Y 极附近红褐色变深。 （4）甲装置中 C 电极上氢氧根离子放电生成氧气，D 电极上铜离子放电生成铜单质，E 电极上氯离子放电生成氯气，F 电极上氢离子放电生成氢气，所以 C、D、E、F 电极均有单质生成。生成 1mol 氧气转
17、移 4mol 电子，生成 1mol 铜转移2mol 电子，生成 1mol 氯气转移 2mol 电子，生成 1mol 氢气转移 2mol 电子，所以转移相同物质的量的电子时生成单质的物质的量之比为 1222。【答案】.（1）NH +H2O NH3H2O+H+ 4（2）2NO +10e +6H2O=N2+12OH 3（3）10.（1）O 2+4e +2H2O=4OH （2）G （3）深 （4）122210下图所示甲、乙是电化学实验装置。（1）若甲、乙两烧杯中均盛有 NaCl 溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_。乙中总反应的离子方程式为_。将湿润的淀粉 KI 试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色
18、，这是因为过量的Cl2氧化了生成的 I2。若反应中 Cl2和 I2的物质的量之比为 51，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_。（2）若甲、乙两烧杯中均盛有 CuSO4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_。如果起始时乙中盛有 200mL pH5 的 CuSO4溶液(25)，一段时间后溶液的 pH 变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_(填写物质的化学式)_g。【解析】 （1）若甲、乙两烧杯中均盛有 NaCl 溶液。甲为铁的吸氧腐蚀，石墨是正极，石墨棒上的电极反应式为 2H2O+O2+4e =4OH 。根据电子流向，石墨是阳极，乙为用惰性电极电解氯化钠溶液，乙中总反应的离子方程式为2
19、Cl +2H2O H2+Cl 2+2OH 。根据电子守恒，5mol 氯气失电子= = = = =通 电 10mol，2mol I2得电子 10mol，碘的化合价升高为 +5 价，该反应的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3。 （2）若甲、乙两烧杯中均盛有 CuSO4溶液。甲为原电池，铁为负极，铁棒上的电极反应式为 Fe2e =Fe2+。由2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H 2SO4，要使溶液恢复原状态，可加入 CuO(或 CuCO3)，= = = = =通 电 一段时间后溶液的 pH 变为 1，则 c(H+)0.1molL 1， n(H+)0.2L0.1molL 10.02mol，则由电解反应可知析出的 Cu 的物质的量为 0.01mol，由Cu 原子守恒可知， m(CuO)0.01mol80gmol 10.8g ，或 m(CuCO3)0.01mol124gmol 11.24g。【答案】 （1）2H 2O+O2+4e =4OH2Cl +2H2O H2+Cl 2+2OH = = = = =通 电 5Cl 2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3（2）Fe2e =Fe2+CuO(或 CuCO3) 0.8(或 1.24)
