1、16-3-1 考点一 电解原理一、电解原理和电解规律1如图中两烧杯盛有相同电解质溶液，X、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a极板质量增加。b 极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是( )a 电极 b 电极 X 电极 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4B 石墨 石墨 正极 NaOHC 银 铁 负极 AgNO3D 石墨 铜 正极 NaNO3解析：由通电后 a、b 两极的现象知，X 为负极，Y 为正极，故 B、D 错误；b 为阳极，A 项中的阳极反应：4OH 4e =O22H 2O，C 项中的阳极发生反应：Fe2e =Fe2 ，结合 b 极板处有无色无味气体放出，则 A 正确，C 错误。答
2、案：A2下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 附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是( )2A逸出气体的体积，a 电极的小于 b 电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体Ca 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色Da 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色解析：SO 、OH 移向 b 极，在 b 极 OH 放电，产生 O2，b 极附近 c(H )c(OH )，石24蕊溶液变红。Na 、H 移向 a 极，在 a 极 H 放电产生 H2，a 极附近 c(OH )c(H )，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积 a 电极的大于 b 电极的；两种气体
3、均为无色无味的气体。A、B、C 均错。答案：D3电解装置如图所示，电解槽内装有 KI 及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I 26OH =IO 5I 3H 2O 3下列说法不正确的是( )A右侧发生的电极反应式：2H 2O2e =H22OH B电解结束时，右侧溶液中含有 IO 3C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H 2O KIO33H 2= = = = =通 电 D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变解析：本题考查电解基本原理，包括电极反应式的书写，电解总反应的判断等。根据题干信息可知，
4、图中左侧为阳极，右侧为阴极。A 项，图中右侧为阴极，发生还原反应，有 H2生成，电极反应为 2H2O2e =H22OH ，正确；B 项，电解过程中阳极生成的 I2会被溶液中的 OH 消耗而生成 IO ，该阴离子可通过阴离子交换膜而进入右侧溶液，正确； 3C 项，电解最终生成物为 H2和 KIO3，正确；D 项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的 OH就不能进入左侧溶液中，也就阻止了 I2与 OH 的反应，所以总反应不同，错误。答案：D4用惰性电极电解物质的量浓度为 13 的 CuSO4和 NaCl 的混合溶液，可能发生的反应有( )32Cu 2 2H 2O 2Cu4H O 2= = = = =电
5、解 Cu 2 2Cl CuCl 2= = = = =电 解 2Cl 2H 2O 2OH H 2Cl 2= = = = =电 解 2H 2O 2H2O 2= = = = =电 解 A BC D解析：由放电顺序 Cl OH SO ，Cu 2 H Na 知，开始是 Cl 和 Cu2 分别在两极24放电，此时相当于电解 CuCl2溶液，故正确，错误；由 n(Cu2 ) n(Cl )13，当Cu2 全部放电，溶液中还有 Cl ，此时若继续电解，则是电解 NaCl 溶液，故正确；当Cl 全部放电后再继续电解，则是电解 Na2SO4和 NaOH 的混合溶液，其实质是电解水，故正确。答案：C5双隔膜电解池的结
6、构示意简图如图所示，利用该装置可以电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是( )Aa 气体为氢气，b 气体为氧气BA 溶液为氢氧化钠，B 溶液为硫酸Cc 隔膜为阳离子交换膜、d 隔膜为阴离子交换膜D该电解反应的总方程式可以表示为 2Na2SO46H 2O= = = = =电 解 2H2SO44NaOHO 22H 2解析：电解硫酸钠溶液的阴极反应为 2H 2e =H2，该极区水的电离被破坏，生成 NaOH(B 溶液)，阳极反应为 4OH 4e =2H2OO 2，总反应方程式为 2Na2SO46H 2O42H2SO44NaOHO 22H 2，A、B 项错误
7、，D 项正确；电解过程中，阳= = = = =电 解 离子向阴极区移动，c 膜应为阴离子交换膜，C 项错误。答案：D6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( )AHCl、CuCl 2、Ba(OH) 2BNaOH、CuSO 4、H 2SO4CNaOH、H 2SO4、Ba(OH) 2DNaBr、H 2SO4、Ba(OH) 2解析：电解质溶液电解时只生成氧气和氢气，相当于是电解水。根据电解时离子的放电顺序，当电解强含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。答案：C7用惰性电极持续电解 100 mL CuSO4溶液一段时间后，可以通过添加 0.1 mol Cu(OH)2将溶
8、液的量与浓度完全复原，则电解时电路中通过的电子为( )A0.1 mol B0.2 molC0.4 mol D0.8 mol解析：根据题意知，通过添加 0.1 mol Cu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原，可知电解时 Cu2 放电完全，且电解了一部分水。由 0.1 mol Cu(OH)2可知，电解时阴极产生了0.1 mol Cu 和 0.1 mol H2，结合电极反应式知，通过的电子为 0.4 mol。答案：C8用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的 pH 依次为升高、不变、降低的是( )AAgNO 3 CuCl 2 Cu(NO 3)2BKCl Na 2SO4 CuS
9、O 4CCaCl 2 KOH NaNO 3DHCl HNO 3 K 2SO4解析：电解 KCl 溶液生成 KOH，pH 升高，电解 Na2SO4溶液，实质是电解水，pH 不变，电解 CuSO4溶液生成 H2SO4，pH 减小。答案：B9用石墨作电极完全电解含 1 mol 溶质 X 的溶液后，向溶液中加入一定量的物质 Y 能使电解液恢复到起始状态的是( )选项 X 溶液 物质 YA CuCl2 1 mol Cu(OH)2B KOH 1 mol KOH5C Na2SO4 1 mol H2SO4D AgNO3 0.5 mol Ag2O解析：电解 CuCl2溶液的化学方程式为 CuCl2 CuCl 2
10、，所以电解后= = = = =电 解 加 CuCl2才能恢复原状；电解 KOH 溶液的化学方程式为 2H2O 2H2O 2，= = = = =电 解 电解后加水才能恢复原状；电解 Na2SO4溶液的化学方程式为2H2O 2H2O 2，电解后加水能恢复原状；电解 AgNO3溶液的化学方程式= = = = =电 解 为 4AgNO32H 2O 4AgO 24HNO 3，电解后加入 0.5 mol Ag2O 可恢复原状，= = = = =电 解 故 A、B、C 错误，选 D。答案：D10用如图甲装置电解一定量的 CuSO4溶液，M、N 为惰性电极。电解过程实验数据如图乙所示。 x 轴表示电解过程中转
11、移电子的物质的量， y 轴表示电解过程中产生气体的总体积。则下列说法不正确的是( )A电解过程中 N 电极表面先有红色物质生成，后有气泡产生BA 点所得溶液只需加入一定量的 CuO 固体就可恢复到起始状态CQ 点时 M、N 两电极上产生的气体在相同条件下体积相同D若 M 电极材料换成 Cu 作电极，则电解过程中 CuSO4溶液的浓度不变解析：N 为电解池的阴极，根据放电顺序，首先 Cu2 得电子生成红色物质 Cu，然后H 得电子生成 H2，A 正确；根据图乙， OP 段阴极发生 Cu2 得电子生成 Cu 的反应，P 点后阴极 H 放电生成 H2，阳极反应一直是 OH 失电子生成 O2，所以 P
12、 点以后相当于电解水，A点只加入 CuO 固体不能恢复到起始状态，B 错误；由图乙可以看出， OP 段电路通过 a mol电子，阳极生成氧气体积为 b L，PQ 段又通过 a mol 电子，阳极生成氧气体积为 b L，则到 Q 点时，阳极共生成氧气 2b L，生成氢气为(4 b2 b) L2 b L，C 正确；若 M 电极材料换成 Cu 作电极，阳极上则是 Cu 失电子，阴极上 Cu2 得电子，所以电解过程中 CuSO4溶液的浓度不变，D 正确。答案：B6二、电极反应式和电解总方程式的书写11电解尿素CO(NH 2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如图：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰
13、性电极。(1)A 极为_，电极反应式为_。(2)B 极为_，电极反应式为_。解析：H 2产生是因为 H2O 电离的 H 在阴极上得电子，即 6H2O6e =3H26OH ，所以 B 极为阴极，A 极为阳极，电极反应式为 CO(NH2)26e 8OH =N2CO 6H 2O，阳极反应式容易错写成 4OH 4e =2H2OO 2。23答案：(1)阳极 CO(NH 2)28OH 6e =N2CO 6H 2O23(2)阴极 6H 2O6e =3H26OH 12用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )Aa、d 处：2H 2O2e =H22OH Bb 处：2Cl 2e =Cl
14、2Cc 处发生了反应：Fe2e =Fe27D根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜解析：a、d 处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，故 A 项正确；b 处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，故 B 项错误；c 处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，故 C 项正确；实验一中 ac 形成电解池，db 形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池(一个球两面为不同的两极)，m 为电解池的阴极，另一球朝 m 的一面为阳极(n 的背面)，故相当于电镀，即 m 上有铜析出，故 D 项正确。答案：B13用如图所示装置除去含 CN 、Cl 废
15、水中的 CN 时，控制溶液 pH 为 910，阳极产生的 ClO 将 CN 氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是( )A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl 2OH 2e =ClO H 2OC阴极的电极反应式：2H 2O2e =H22OH D除去 CN 的反应：2CN 5ClO 2H =N22CO 25Cl H 2O解析：若铁作阳极，则铁失电子生成 Fe2 ，则 CN 无法除去，故铁只能作阴极，A 项正确；Cl 要生成 ClO ，氯元素的化合价要升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液为碱性条件，B 项正确；阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，碱性条件下，H 2O 提供阳离子 H ，故 C 项正确；由于溶液是碱性条件，方程式中不能出现 H ，D 项错误。答案：D
