- 电解池
- 共5205题
如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液，下列实验现象中正确的是（ ）
正确答案
D
试题分析：a与直流电源的负极相连，作阴极，在阴极上由于放电能力H+＞Na+，所以H+放电产生氢气。在阳极上由于沸点能力OH-＞ SO42-所以OH-在阳极上放电产生氧气。电解的实质就是电解水。总方程式为: 2H2O
CuCl2溶液中的铜主要以Cu(H2O)42+、CuCl42-形式存在，它们间有如下转化关系：Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-
（1）甲电极的电极反应式为_________________。
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，该反应的化学方程式为___。
（3）随电解的不断进行，U型管中溶液的颜色变化为__________；
A．由黄色变为浅蓝色 B．由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
（4）当电解到一定程度，甲电极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。经测甲电极附近溶液的pH＝a，此时甲电极附近溶液中c(Cu2+)＝______ mol·L-1。（已知：Cu(OH)2的Ksp＝2.2×10-20）
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I2氧化为IO3-，该反应的离子方程式为_____________。
正确答案
（1）Cu2++2e-=Cu
（2）Cl2+2KI=2KCl+I2
（3）A 随着电解的时行，Cl-不断消耗，CuCl42-转化为Cu(H2O)42+
（4）2.2×10（8-2a）
（5）5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+
（1）甲为阴极，发生还原反应生成铜，电极方程式为Cu2++2e-=Cu；
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，反应的方程式为
Cl2+2KI=2KCl+I2；
（3）随着电解的进行，溶液中Cl-不断消耗，CuCl42-转化为Cu(H2O)42+，由Cu（H2O）42+（蓝色）+4Cl-⇌CuCl42-（黄色）+4H2O可知，溶液应逐渐变为蓝色；
（4）Ksp=c2（OH-）×c（Cu2+），c（Cu2+）=2.2×10−20/（10a-14）2=2.2×10（8-2a）
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I2氧化为IO3-,说明氯气和碘继续发生氧化还原反应，反应的离子方程式为5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+
（8分）如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A是纯铜片、B是石墨，插在100mLCuSO4稀溶液中，铜片、石墨与引出导线相连，引出端分别为X、Y。
⑴ 当以IA的电流电解6min后，测得铜片A的质量减少了2.56g，则图装置中的X端应与直流电的 极相连。
⑵ 电解后将电源反接，2IA的电流电解
的量浓度为 mol/L。
⑶ 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA（用I表示） mol-1。（已知电子电量e=1.60×10–19C）
正确答案
略
如图所示，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，试回答：
⑴ 电源电极X名称为____________。
⑵ pH变化：A池________，B池_______，C池________。
⑶ 通过5min时，B中共收集224mL气体（标 况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶
液的物质的量浓度为______________。
⑷ 若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后溶液的pH = ______。
正确答案
（10分）⑴ 负极（2分） ⑵ 增大，减小，不变 （各2分）
⑶ 0.025mol/L (1分) ⑷ 13(1分)
试题分析：⑴电解5min时铜电极质量增加2.16g，说明了在C中，铜极析出了银，故铜极为阴极，而Ag极为阳极，所以电源的X为负极，而Y为正极；⑵ A池为电解氯化钾溶液，其原理与电解食盐水一样，故A池的pH增大，而B中左边则析出铜，而右边则析出氧气，产生了大量的氢离子，所以B池的pH减小，而C池中银溶解而在铜极上析出，故C池的pH不变；⑶电解5min时铜电极质量增加2.16g，则该电路通过的电子为
2.16/108=0.02mol，B收集的气体为氧气和氢气的混合物，氧气为0.02/4=0.005mol，氢气的物质的量为0.224/22.4-0.005=0.005，所以析出铜的物质的量n=（0.02-0.005×2）/2=0.005mol，故通电前硫酸铜溶
液的物质的量浓度为0.005/0.2= 0.025mol/L；⑷ A中发生的反应为：2KCl＋2H2O=H2↑＋2KOH,该反应转移的电子数为2，但有0.02mol电子通过是，生成了0.02molKOH，所以氢氧根的浓度为0.02/0.2=0.1，所以电解后该溶液的pH为13。
点评：本题考查了电解池的判断，以及相关的计算，该考点是高考考查的重点和难点，本题的难度设计比较好，一步一步递增，该题难度中等。
（20分）电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a ；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为 。
在X极附近观察到的实验现象是 。
② Y电极上的电极反应式为 。
③总反应方程式： ；
⑵若要在铁制品上镀一定厚度的银层
① X电极材料是 （填铁或银）；
② a是 溶液
③ Y电极反应方程式： ；
⑶若X、Y都是铂电极，电解某金属的氯化物（XCl2）溶液，当收集到1.12 L氯气时（标准状况），阴极增重3.2 g .
①该金属的相对原子质量是 ；②电路中有 mol电子通过。
正确答案
（20分）（1）（每空2分）① 2H+＋ 2e- ＝H2↑；溶液变红
② 2Cl— －2e-＝Cl2↑
③ 2NaCl＋2H2O 
（2）（每空2分）① Fe ② AgNO3 ③Ag－e-＝Ag+
（3）（每空3分）① 64 ② 0.1
略
（8分）电浮选凝聚法是工业上采用的一种处理污水方法，下图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，在B电极附近有气泡产生。气泡可将污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层，积累到一定厚度时刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。
试根据以上实验现象以及图示回答下列问题：
（1）电解池的电极A、B极性分别为 、 （填 “阴极”、“阳极” ）
（2）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的 。
a．H2SO4 b．BaSO4 c．Na2SO4 d．NaOH e．CH3CH2OH
（3）电解池阳极的电极反应分别是① ；②4OH－- 4 e－＝ 2H2O ＋Ｏ2↑。
（4）电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是 。
正确答案
略
如图所示表示的是电解饱和食盐水的装置，阴极材料、阳极材料都是碳棒，饱和食盐水中含有少量酚酞。
(1)接通电源后，饱和食盐水中的阳离子的移动方向是：向 极移动。
(2)电极上生成了气体A和B，生成气体A的电极反应式是 。
(3)随着气体的生成，饱和食盐水中产生了两种不同的颜色：一种是 色，其产生的位置是 (填“阴极区”或“阳极区”)；另一种是 色，其产生的位置是 (填“阴极区”或“阳极区”)。
正确答案
（1）阴极 （2）2H++2e-＝H2↑ （3）浅黄绿 阳极区 红 阴极区
试题分析：（1）电解池中阳极失去电子发生氧化反应，阴极得到电子，发生还原反应，所以电解池中阳离子向阴极移动。根据装置图可知，接通电源后，饱和食盐水中的阳离子向阴极移动。
（2）A在阴极生成，所以是溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气，电极反应式是2H++2e-＝H2↑。
（3）阳极是氯离子放电，生成氯气。氯气溶于水得到氯水，氯水是浅黄绿色的。阴极氢离子放电，破坏阴极周围水的电离平衡，使阴极周围溶液显碱性，溶液显红色。
点评：该题基础性强，试题紧扣教材，侧重对学生基础知识的巩固和训练，难度不大。明确电解池的工作原理是答题的关键，注意水的电离平衡的特点和影响因素。
（10分）电解饱和食盐水可产生氯气、氢气和氢氧化钠，氯气与石灰乳反应可制得漂白粉。
（1）请写出上述过程中发生反应的化学方程式。
（2）若电解饱和食盐水时消耗NaCl 117g, 试计算理论上最多可得到氯气的体积（标准状况）。
（3）若将2 mol氯气通入足量石灰乳中，理论上可得到次氯酸钙多少克？
正确答案
（1）略 4分
（2）22、4L 3分
（3）143g 3分
略
(12分)在25 ℃时，用石墨电极电解2.0 L，2.5 mol/LCuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。试回答下列问题：
（1）有多少摩尔电子发生转移，得到O2的体积（标准状况）是多少升？
（2）溶液的pH是多少？
（3）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差多少？
正确答案
（12分）（1）0.2mol 1.12L （2）1 （3）12.8g
略
（8分）下图表示一个电解
（1）X电极上的电极反应式为 ，
在X极附近观察到的现象是 。
（2）Y电极上的电极反应式为 ，
若在X电极处收集到标准状况下的气体224mL，则Y电极处生成物的质量为 g 。
正确答案
略
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