- 电解池电极反应式的书写
- 共1339题
（14分）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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：
（1）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溶液，电解开始后，在X极附近观察到溶液变红色，则X极与电源的＿＿＿＿极连接，电解时X极上的电极反应为 ；检验Y电极上反应产物的方法是： ，电解过程中的总电解反应式为 。
（2）如果用该装置精炼铜，选用CuSO4作电解质溶液，则连接粗铜的是_______极（填写“X”或“Y”），析出Cu的一极的
电极反应式是 ，反应后，电解质溶液CuSO4的浓度＿＿＿（填“变大”、“变小”或“不变”）。
正确答案
（1） 负 极， 2H++2e-=H2↑ ；
方法是： 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 ，
反应式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+ H2↑+ Cl2↑
（2）Y 极， Cu2++2e-=Cu ，浓度＿变小。
电解开始后，在X极附近观察到溶液变红色，有氢氧根析出，为阴极则X极与电源的负极连接。Y为阳极产生氯气，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验。粗铜做阳极，纯铜做阴极，Cu2++2e-=Cu，因为溶液体积变小，所以浓度变大。
某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu＋H2SO4(稀)====CuSO4＋H2↑。
（1）请在方框内画出能够实现这一反应的实验装置图。
(2)某同学在做铜与稀硫酸的上述反应实验时，看到碳棒和铜棒都有气泡产生，但铜棒没有被腐蚀。请你分析其原因___________________，此时的电池反应为____________________。
正确答案
(1)
(2)电源反接 2H2O
金属Cu活泼性排在氢的后面，所以不能是原电池，借助电解利用氧化还原反应设计成电解池，Cu为电解池的阳极，稀硫酸为电解液，C棒为电解池的阴极。
A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na＋、Ag＋、NO3-、SO42-、Cl-，在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题：
(1)M为电源的 极(填写“正”或“负”)，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为 、 (填写化学式)。
(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为 L。
(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式： 。
(4)若电解后甲溶液的体积为10L，则该溶液的pH为 。
正确答案
（1）负 NaCl AgNO3 （2）0.56L （3）4AgNO3＋2H2O
试题分析：（1）经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8克，这说明c电极是阴极，则M是负极，N是正极，f是阳极，e是阴极，d是阴极，b是阴极，a是阴极。乙中电解后pH降低，说明酸性增强，因此电解液应该是硝酸银溶液。甲中pH升高，说明碱性增强，因此电解液应该是氯化钠。丙中pH不变，则相当于是电解水，因此电解液是硫酸钠或硝酸钠。
（2）c电极析出的单质银，物质的量＝
（3）乙中电解质是硝酸银溶液，则电解反应方程式为4AgNO3＋2H2O
（4）甲中电解质是氯化钠，电解的方程式为2NaCl＋2H2O
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：
（1）若X是锌、Y是碳棒电极，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极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 ____________ 。
③利用该原理可以制得的化工原料有 ____________ 。
（2）若要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用 溶液，X电极的材料是 。
（3）若要在某铁制小饰品上镀上一层银，则Y电极的材料是 ，
X电极反应式是 ___ 。
正确答案
（1）①有气体产生，溶液变红（各0.5分，共1分）
② 2Cl一－2e一===Cl2 ↑
③H2、Cl2、NaOH（写出1个给0.5分，写出2个及以上给1分）
（2）铜 纯铜
（3）Ag Ag++e-="==" Ag
试题分析：（1）若X是锌、Y是碳棒电极，a是饱和NaCl溶液，该装置为电解食盐水装置，Y为阳极，氯离子在Y极放电，产生了氯气；在X极上产生了氢气和氢氧化钠，所以①由于在两边各滴入几滴酚酞试液，而在X极产生了氢氧化钠，所以在X极附近观察到的现象是为有气体产生，溶液变红；②Y电极上的电极反应式为：2Cl一－2e一===Cl2 ↑；③利用该原理可以制得的化工原料有H2、Cl2、NaOH；（2）若要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用铜溶液，X为阴极，故X的材料为纯铜；（3）若要在某铁制小饰品上镀上一层银，则Y电极为阳极，所以Y电极的材料为Ag，X电极的反应式是Ag++e-="==" Ag。
点评：本题考查了电解池，该考点是高考考查的重点和难点，本题难度适中。
如图，X和Y均为石墨电极：
(Ⅰ)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；电解过程中＿＿＿＿极(填“阴”或“阳”)附近会出现红色；
(Ⅱ)若电解液为500 mL含A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g。
(1)电解后溶液的pH为＿＿＿；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的＿＿＿＿(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)
(2)请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是＿＿＿＿；并设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：
正确答案
（Ⅰ）
(Ⅱ)(1)1 CuO或CuCO3
(2)硫酸根离子 取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明含硫酸根离子〔或：硝酸根离子 取少量待测液于试管中，加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉，若有红棕色气体产生，则证明含硝酸根离子〕
试题分析：(Ⅰ)该装置为电解饱和食盐水的装置，其电解反应的离子方程式为
Cu2＋＋2e－=Cu,在阳极上氢氧根放电生产了氧气，其电极反应为2H2O－4e－=O2↑＋4H+，当电解结束后，电极增重1.6 g，即析出铜1.6g，通过的电子数为1.6/64×2=0.05mol，所以产生的氢离子的物质的量为0.05mol，所以c(H+)=0.05/0.5=0.1mol/L，所以pH=-lg0.1=1；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，因为析出的是氧元素和铜元素，所以需加入一定量的CuO或CuCO3；(2)原溶液中所含的酸根离子可能是硫酸根离子，其验证的过程为：取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明含硫酸根离子。〔或：硝酸根离子 取少量待测液于试管中，加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉，若有红棕色气体产生，则证明含硝酸根离子〕
点评：本题考查了电解池的知识，该知识点是高考考查的重点和难点，本题考查的知识比较全面，有利于考查学生对该知识的掌握情况，本题难度适中。
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