1、1第 4 课时 原电池、电解池的原理及应用课后达标检测基础巩固1下列关于电解槽的叙述中，不正确的是( )A电解槽的阳极发生氧化反应B电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极C与电源正极相连的是电解槽的阴极D参与电解的阳离子往阴极移动答案：C2下列关于铜电极的叙述不正确的是( )A在镀件上镀铜时镀件作阴极B在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极C用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极D用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极解析：选 D。在镀件上镀铜时，要将镀件制品作阴极，金属铜作阳极，含有铜离子的电解质溶液作电解液，故 A、B 正确；用电解法精炼粗铜时，要用粗铜作阳极，纯铜作阴极，含铜离子的电解质溶液作电解液，故 C 正确、
2、D 错误。3利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( )A电解时以精铜作阳极B电解时阳极发生还原反应C精铜连接电源负极，其电极反应是 Cu2e =Cu2D电解后，电解槽底部会形成含少量 Ag、Pt 等金属的阳极泥解析：选 D。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu 2 得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，A、B、C 错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的 Fe、Zn 先失去电子，变成 Fe2 、Zn 2 进入溶液，然后是 Cu 失去电子，变成 Cu2
3、 进入溶液，因 Ag、Pt 等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底部成为阳极泥，D 正确。4依据下图判断，下列叙述正确的是( )2A是原电池，是电镀装置B、装置中，锌极上均发生氧化反应C、装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D、装置中，Cu 2 浓度基本不变解析：选 A。仔细观察三个装置，为原电池，电极反应式为负极(Zn)：Zn2e =Zn2 ，正极(Cu)： Cu2 2e =Cu；为电镀池，电极反应式为阳极(Cu)：Cu2e =Cu2 ，阴极(Zn)： Cu2 2e =Cu；为电解池，电极反应式为阳极(Zn)：Zn2e =Zn2 ，阴极(Cu)： Cu2 2e =Cu。5取一张用饱和的 N
4、aCl 溶液浸湿的 pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现 a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )Ab 电极是阴极Ba 电极与电源的正极相连Cb 电极发生还原反应Db 电极附近溶液的 pH 变小解析：选 D。由于 a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明此极产生了氯气，漂白 pH 试纸使其变白，后 OH 放电产生 O2，H 相对剩余呈酸性，使 pH 试纸外圈呈红色，所以 a 极与电源的正极相连，即 a 为阳极：2Cl 2e =Cl2、4OH 4e =O22H 2O，b 电极为阴极：2H 2e
5、 =H2，剩余OH ，b 电极附近溶液的 pH 变大。6电解 CuSO4溶液时，若要达到以下三点要求：阳极质量减少；阴极质量增加；电解液中 c(Cu2 )不变，则可选用的电极是( )A含 Zn、Ag 的铜合金作阳极，纯铜作阴极B纯铜作阳极，含 Zn、Ag 的铜合金作阴极C用纯铁作阳极，纯铜作阴极D用石墨作阳极，惰性电极(Pt)作阴极解析：选 B。根据，须选择非惰性电极(除石墨、金、铂外的电极)作阳极；根据，须选择纯铜为阳极。至于阴极材料则选择的余地较大，如 B 选项中用含 Zn、Ag 的铜合金作阴极，当然也可用纯铜、石墨、铂等作阴极。7(2017高考海南卷)一种电化学制备 NH3的装置如图所示
6、，图中陶瓷在高温时可以3传输 H 。下列叙述错误的是( )APd 电极 b 为阴极B阴极的反应式为 N26H 6e =2NH3CH 由阳极向阴极迁移D陶瓷可以隔离 N2和 H2解析：选 A。此装置为电解池，总反应式是 N23H 2 2NH3，Pd 电极 b= = = = =通 电 上是氢气发生氧化反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd 电极 b 为阳极，故 A 说法错误；根据 A 选项分析，Pd 电极 a 为阴极，反应式为 N26H 6e =2NH3，故 B 说法正确；根据电解池的原理，阳离子在阴极上放电，即由阳极移向阴极，故 C 说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离 N2和 H2，故 D 说法正
7、确。8500 mL KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中 c(NO )6 molL1 ，用石墨作电极电解 3此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到 22.4 L 气体 (标准状况)，假定电解后溶液体积仍为 500 mL，下列说法正确的是( )A原混合溶液中 c(K )为 2 molL1B上述电解过程中共转移 2 mol 电子C电解得到的 Cu 的物质的量为 0.5 molD电解后溶液中 c(H )为 2 molL1解析：选 A。该溶液用石墨作电极电解，阳极反应为 4OH 4e =2H2OO 2，生成1 mol 氧气失去 4 mol 电子，阴极反应先为 Cu2 2e =Cu，后为 2H 2e
8、 =H2，生成 1 mol 氢气得 2 mol 电子，而阴、阳两极得失电子数相等，故 Cu2 得 2 mol 电子生成 1 mol 铜，原混合溶液中 c(Cu2 )2 molL 1 ，由电荷守恒知： c(K )2 c(Cu2 ) c(NO )得 3c(K )为 2 molL1 。电解后 c(H )应为 4 molL1 。9在如图装置中，若通电一段时间后，甲装置中 Cl 有剩余，乙装置左侧电极质量增加，则下列说法错误的是( )4A乙装置中左侧电极反应式：Cu 2 2e =CuB电解过程中丙装置的溶液 pH 无变化C向甲装置中通入适量的 HCl 气体，可使溶液恢复到电解前的状态D当甲装置中产生标准
9、状况下 4.48 L 气体时，丙装置中 Cu 电极上质量增加 43.2 g解析：选 D。A.乙装置中溶液含有 Cu2 、K 、SO 、H 、OH ，根据放电顺序，左侧24电极质量增加，为阴极，发生的电极反应为 Cu2 2e =Cu，正确；B.丙装置阳极反应为Age =Ag ，阴极反应为 Ag e =Ag，溶液成分不变，所以丙装置的溶液 pH 无变化，正确；C.甲装置为电解 KCl 溶液生成 KOH、Cl 2、H 2，则向甲中通入适量的 HCl 气体，可使溶液恢复到电解前的状态，正确；D.甲装置产生的气体为 Cl2、H 2，当物质的量为 0.2 mol时，转移电子物质的量为 0.2 mol，丙装
10、置中 Cu 电极析出的 Ag 为 0.2 mol，增加 21.6 g，错误。10如图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则 A 电极名称为_极，电极材料是_，电极反应式为_，电解质溶液可以是_。(2)乙池中 Fe 极电极反应式为_，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe 极附近呈_色。解析：(1)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为含铜离子的溶液。(2)乙池中铁为阴极，石墨为阳极，溶液中氯离子在石墨电极放电生成氯气，氢离子在 Fe电极放电生成氢气的同时溶液中生成氢氧根离子，该极区溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变红。答案：(1)阴 精铜
11、Cu 2 2e =Cu 含 Cu2 的溶液(如 CuSO4溶液) (2)2H 2e =H2 红511工业废水中常含有一定量的 Cr2O 和 CrO ，它们会对人类及生态系统产生很27 24大危害，必须进行处理。常用的处理方法之一是电解法。(1)该法用 Fe 作电极电解含 Cr2O 的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液 pH27升高，产生 Cr(OH)3沉淀。用 Fe 作电极的原因为_。(2)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是_(用电极反应解释)，溶液中同时生成的沉淀还有_。解析：(1)用铁作阳极，铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子还原 Cr2O 生成 Cr3 和27Fe3 。(2)阴极上氢离子
12、放电，溶液 pH 升高，生成 Cr(OH)3沉淀和 Fe(OH)3沉淀。答案：(1)阳极反应为 2Fe4e =2Fe2 ，提供还原剂 Fe2(2)2H 2e =H2 Fe(OH) 3能力提升12请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。(1)用石墨作电极，用如图装置电解 AlCl3溶液，两极均产生气泡，阴极区有沉淀生成。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_，解释此现象的离子方程式是_。(2)若用石墨作电极电解 NaCl 和 Al2(SO4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物质的量浓度分别为 3 molL1 、0.5 molL 1 ，则下列表示电解过程的曲线正确的是_。解析：(1)用惰性
13、电极电解 AlCl3溶液，起始时总反应方程式可表示为 2AlCl36H 2O2Al(OH)33Cl 23H 2，阴极区产物为 Al(OH)3和 H2，故阴极区有白= = = = =通 电 色沉淀 Al(OH)3生成，随着电解的进行，AlCl 3消耗完，这时相当于电解水，阴极上 H 放电，导致阴极区碱性增强，之前生成的 Al(OH)3又慢慢溶解，离子方程式可表示为 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O。 26(2)本题是对混合溶液的电解，可对 4 种离子进行重新组合，由题知，电解 NaCl 和Al2(SO4)3的混合溶液相当于电解 1 molL1 AlCl3溶液，电解过程中总反应方程式可表示
14、为 2AlCl36H 2O 2Al(OH)33H 23Cl 2，由此可知选项 B 正确。= = = = =通 电 答案：(1)白色沉淀逐渐溶解至消失Al(OH)3OH =AlO 2H 2O (2)B 213电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液 c，A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若 A、B 都是惰性电极，电解质溶液 c 是饱和的 NaCl 溶液，实验开始时，同时在 U形管两端各滴入几滴酚酞试液，试判断：a 是_极，B 是_极；A 电极上的电极反应式为_，B 电极上的电极反应式为_；检验 A 电极产物的方法是_。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液 c 选用 CuSO4溶液，则：A 电极的材料是_，电极反应式是_；B 电极的材料是_，电极反应式是_。解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以 a 是正极，B 是阴极；A 电极的反应式为 2Cl 2e =Cl2，B 电极的反应式为 2H 2e =H2；检验 Cl2的方法一般用湿润的淀粉 碘化钾试纸，Cl 2能使试纸变蓝，也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl 2能使布条或纸条褪色。答案：(1)正 阴2Cl 2e =Cl2 2H 2e =H2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在 A 电极附近，试纸变蓝(2)粗铜 Cu2e =Cu2纯铜 Cu 2 2e =Cu
