2022届高三化学一轮复习考点特训电解池1含解析

电解池

一、选择题（共8题）

1.如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500mL进行电解，观察到A电极表面

有红色固体生成，B电极有无色气体生成；通电一段时间后，取出A电极，洗涤、干燥、称量,

A电极增重1.6g。下列说法错误的是（）

A.图中B极同电源正极相连

B.该蓝色溶液可能是Cu（N03）2或CuCL溶液

C.电解后溶液的pH约为1（溶液体积变化忽略不计）

D.要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则可加入2gCuO

2.模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、

氧气、硫酸和氢氧化钾。下列说法错误的是（）

-

A.该电解槽的阳极反应式为40ir-4e=2H20+02t

B.制得的氢氧化钾溶液从出口D导出

C.通电开始后，阴极附近溶液pH增大

D.若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为:

02+2HzO-4e-=40IF

3.如图所示装置中，试管A、B中电极为多孔石墨电极，C、D为箱夹。断开K”闭合⑹、％一

段时间后，A、B中气体的量之间的关系如图所示：

下列说法正确的是

A.a为正极，b为负极

B.紫红色液滴向C端移动

C.断开K?、％,闭合氏,A极反应式为Oz+4e+2Hz0=40H

D.断开L、K3,闭合％,溶液的pH增大

4.一种将燃料电池与电解池组合制备KMnO,的装置如图所示（电极甲、乙、丙、丁均为惰性电

极）。该装置工作时，下列说法不正确的是（）

阳离子交换膜补充气体X阳离子交换膜

。2七.甲

气体X

a%KOH溶液

-----K2MIIO4溶液

b%KOH溶液

A.甲为正极，丙为阴极

B.丁极的电极反应式为MnO：—e'MnOd

C.KOH溶液的质量分数：c%>a%>b%

D.标准状况下，甲电极上每消耗22.4L气体时，理论上有4moiK'移入阴极区

5.图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为

电能。图乙为电解氯化铜溶液的实验装置的一部分。下列说法中不正确的是（）

«xYo

B.N电极发生还原反应，当N电极消耗11.2L（标准状况下）。2时，则a电极增重64g

+

C.若废水中含有乙醛，则M极的电极反应为：CH,CHO+3H2O-10e-=2CO2T+10H

D.不论b为何种电极材料，b极的电极反应式一定为2cr-2e-=C12T

6.通过人工光合作用，以CO?和1L0为原料制备HC00H和5的原理如图所示，电池工作前，两

极电解质溶液质量相等。下列说法错误的是

A.该装置实现了太阳能到化学能的转化

B.由电极a移向电极b

+

C.b的电极反应式为C02+2H+2e=HC00H

D.当电极a生成标准状况下1.12L0,时，两极电解质溶液质量相差4.6g

7.如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色，下列说法正确的是（）

电源

XY

CuSO,溶液滴有酚酰的NaCl溶液

A.Pt为阴极，Cu为阳极

+

B.b极的电极反应式是2H+2e-=H2t

C.电解过程中CuSO,溶液的pH逐渐增大

D.当a极产生2.24L（标准状况）气体时，Pt极上有6.4gCu析出

8.将NaCl和CuSOi两种溶液等体积混合后用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间

t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是（）

A.AB段pH增大是因为电解NaCl溶液生成NaOH的缘故

B.整个过程中阳极先产生CL,后产生a

C.原混合溶液中NaCl和CuSOi浓度之比小于2：1

D.电解至D点时，往溶液中加入适量Cu（OH）z一定可使其复原为B点溶液

二、非选择题（共16题）

9.膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色

硝化剂NQs,装置如图。

AB

⑴A装置是,B装置是（填“原电池”或“电解池”）。

（2尔。5在_____（填“c极”或“d极”）区生成。

（3）A装置中通入0?的电极反应式为。

10.知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关

内容进行梳理，形成如下问题（显示的电极均为石墨）

直流电源

身球bC饱

电源和

食

d盐

气球ai1滴加酚猷水

t的饱和

食盐水

图1图2

（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是_（填化学式）。

（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO,

则C为电源的「极；该发生器中反应的总离子方程式为—。

（3）二氧化氯（C1OJ为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消

毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取C102的新工艺。

①阳极产生C10?的电极反应式：一。

②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为一。

精制饱和阳离子交换膜HQ（含少量NaOH）

NaCl溶液

（4）SO?和NO*是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO?和NO。

①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4〜7之间，阴极的电极反应为

②用离子方程式表示吸收NO的原理—。

11.如图装置所示，c、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假

设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红

色。

请回答：

(DB极是电源的,一段时间后，甲中溶液颜色___________,丁中X极附近的颜

色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明，在电场作用下向Y极移动。

(2)若甲、乙装置中的C、I)、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为

(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液

是溶液。当乙中溶液的c(OH-)=O.Imol•L'时(此时乙溶液体积为500mL),丙中

镀件上析出银的质量为,甲中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不

变”兀

(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是。

(5)若用惰性电极电解CuSO,溶液一段时间后，需加入49gCu(OII)2固体，才能使电解质溶液

复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为

12.(1)如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中

乙装置中X为阳离子交换膜。回答下列问题：

①写出甲装置中通入氧气一极的电极反应方程式

②乙装置中Fe电极为极，写出该装置中的总反应方程式（离子方程式、化学方程式均

可）»

（2）有人设想以N2和H?为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能,

又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是，卜是（填

化学式）。

13.如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X

为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:

⑴石墨电极（C）作一极，甲中甲烷燃料电池的负极反应式为

（2）若消耗2.24L（标况）氧气，则乙装置中铁电极上生成的气体体积（标况）为—L。乙池

中总反应的离子方程式

⑶若丙中以CuSO,溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼,

下列说法正确的是o

A.a电极为纯铜B.粗铜接电源正极，发生还原反应

C.CuSO4溶液的浓度保持不变D.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（4）若丙中以稀H2SO.,为电解质溶液，电极材料b为铝，则能使铝表面生成一层致密的氧化

膜，该电极反应式为

（5）若将乙装置中两电极用导线直接相连，则石墨（C）电极上发生的电极反应式为：

14.课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图所

示连接，C、I)、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚配试液，在F极附

近显红色.试回答下列问题：

AB

COS。,溶液**fttt*Fe(OH)3鼓体

甲乙丙丁

(D电源A极的名称是—，电极G的名称是。

⑵甲装置中电解反应相关方程式：C：,D：.，总反应方程式：_。如果起始

时甲烧杯中盛有1000mL溶液，通电一段时间后溶液中的Ct?,恰好消耗掉(假设没有其它离子干

扰)，此时收集到气体3.36L(标准状况下)，则原硫酸铜溶液的浓度是—mol/L,电路中通过

的电子的物质的量是「mol；若要使溶液恢复到起始浓度(忽略溶液体积的变化)，可向溶液

中加入(填物质名称)。

(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是。

(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是一(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是(填

化学式)。

(5)装置丁中的现象是。

15.根据要求回答下列问题：

(DNaBH,(s)与上0(1)反应生成NaB02(s)和上(g),在25℃、101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH,(s)

放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是.。

(2)有人设想以弗和H,为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，

又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是,A是

j用电器卜HC1

VJ上二％稀的A溶液

送茎叁李理|分离卜A

浓的A溶液

(3)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新

的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示:

负极区发生的反应有、(写反应方程式)。电路中转移1mol电子,

需消耗氧气L(标准状况)。

16.高铁酸钠是一种高效多功能水处理剂，制备高铁酸钠有多种方法。

(1)用Na。与FeSOi干法制备Na.FeO,的反应包含的热化学方程式有：

1

4FeS04(s)+4Na202(s)=2Fe203(s)+4Na2SO4(s)+02(g)△隹akJ-mol

-1

2Fe203(s)+2Na202(s)=4NaFe02(s)+02(g)△於bkJ•mol

2NaFeO2(s)+3Na202(s)=2Na2Fe01(s)+2Na20(s)△户ckJ•moU'

反应2FeSO,(s)+6Na202(s)=2Na2Fe0,(s)+2NaQ(s)+2Na2S0t(s)+02(g)

△沪kJ-mol'(用含a、b、c的代数式表示)。

QMaJeOi在强碱性条件稳定，易被H,还原。以铁合金、Ni为电极，电解NaOH溶液制取NazFeO”

的装置如图所示。

阳离于史株立N10H溶液

①电解时所发生总反应的化学方程式为。

②电解槽使用阳离子交换膜的作用：和允许导电的Na+通过。

③如果用铅蓄电池作为该电解池的电源，则铁合金应与铅蓄电池的(填“Pb”或

“PbO」)相连。阳离子交换膜每通过1molNa+,铅蓄电池的正极将增重__________g。

④将NazFeOi投入水中，会有红褐色沉淀生成，同时溶液中气体放出，该气体的化学式为

17.能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前

景，研究甲醇具有重要意义。

⑴利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为C0Kg)+3Hz(g)UCH30H(g)+HQ(g)AH<0.

为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在恒温条件下，向一容积为1L的

密闭容器中，充入1molCO2和3mol比，进行上述反应。测得C0?和CILQH(g)的浓度随时间

变化的曲线如图所示。从反应开始到达平衡状态，v(Hj=；该温度下的平衡常数数值

K=_______(mol-L')z能使平衡体系中'」增大的措施有_______(任写一条)。

n(CO,

c/(mol,L-1)

L0°\CH30H

0.75-------

0.50C02

0.25/十；---

°310t/min

(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。

①甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时，原料气比例对反应的选择性(选

择性越大，表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。

n(CH3OH)

则当M(MRH))=O.25时，CHQH与发生的主要反应的化学方程式为

CHBOII+02——阳逊―>_+_,,在制备H2时最好控制M(CH.H)广

②甲醇蒸气重整法。主要反应为CHQII(g)WC0(g)+2H2(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中

充入0.60molCHQH(g),体系压强为p”在一定条件下达到平衡状态时，体系压强为p?,且

—=2.2,则该条件下CH：iOH(g)的平衡转化率为

Pi

(3)现以甲醇燃料电池，采用电解法来处理酸性含铝废水(主要含有er2。歹)，实验室利用如图

装置模拟该方法:

①M电极为电池的

23，3

②请完成电解池中歹转化为Cr*的离子方程式：Cr2O^+Fe'+=Cr+Fe'+.

18.工业废水中常含有一定量的er2。歹和CrO?,它们会对人类及生态系统产生很大危害，必

须进行处理。常用的处理方法有以下两种：

方法1：还原沉淀法。

该法的工艺流程为：CrOi-一嬴一5O彳一品一C产一端一

Cr(0H)3l

其中第①步存在平衡2CrO亍(黄色)+2H'wC々O夕(橙色)+HQ。

(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显_____色。

(2)能说明第①步反应达平衡状态的是(填序号)。

A.50,和CrO孑的浓度相同B.2r(Cr2O^)=v(CrOi')C.溶液的颜色不变

(3)第②步中，还原ImolCbO彳离子，需要mol的FeSO"Ha。

(4)第③步生成的Cr(0H)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(0H)3(sgCr"(aq)+30H(aq),

常温下，Cr(0H)3的溶度积3(插＞03(010=10侬,要使c(Cr")降至10%度/L,溶液的pH应

调至_____0

方法2：电解法。

该法用Fe做电极电解含er2。歹的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH升高，产

生Cr(OH)a沉淀。

(5)用Fe做电极的原因为(用电极反应式解释)。

(6)在阴极附近溶液pH升高，溶液中同时生成的沉淀还有一

19.电解是工业生产的常用方法。某研究性小组进行以下相关探究。

实验I：用图1装置电解CuCk溶液制取少量漂白液：

图1

(1)导气管W端应与出气口—连接(填“X”或“Y”)，写出制取漂白液的化学方程式

(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质。查阅资料显示:

物质名称及化学式氯化亚铜CuCl碱式碳酸铜CU2(0H)3C1

性质白色固体、不溶于水绿色固体、不溶于水

化学小组分析提出：①白色物质为CuCL②红色物质可能有：—或者Cu。或者二者混合物.

实验H为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、

干燥、称其质量为%g,并将其放入图2所示装置b中，进行实验。

诚石灰卷无水淖铜

ab，

d必AgN03溶液

图2

实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束

时，称量其质量为%g。

(3)无水硫酸铜的作用是。

(4)装置b中发生反应的化学方程式是

(5)碱石灰的作用是一。

(6)加热之前要先通目的是；实验结束为了防止灼热的铜被氧化，实验操作是。

(7)电解CuCb溶液时，阴极上产生白色物质的原因为…(用电极反应式解释)；阴极上产生白

色物质的物质的量是。(列出含M、M的表达式)

20.电解原理在化学工业中有广泛应用。图中表示一个电解池，装有电解液C；A、B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A、B都是惰性电极，c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴

酚酸试液，则：

①B是极（填“阴”或“阳”），B极逸出（填“黄绿色”或“无色”）气体，同时

B极附近溶液呈_______色。

②电解池中A极上的电极反应式为,B极上的电极反应式为。

⑵如要进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，电解液c选用Cu$0,溶液，贝心

①A电极的材料是电极反应式是

②B电极的材料是,电极反应式是。

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

③下列说法正确的是。

a.电能全部转化为化学能

b.在电解精炼过程中，电解液中伴随有Al\Zr'产生

c.溶液中Q?.向阳极移动

d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（3）用惰性电极电解足量的CuSO,溶液。若阴极析出Cu的质量为12.8g,则阳极上产生的气体

在标准状况下的体积为L.

21.电池的发明和应用是化学家们对人类社会的重要贡献之一。

每一次化学电池技术的突破，都带来了电子设备革命性的发展。最近，我国在甲烷燃料电池

的相关技术上获得了新突破，原理如下图所示。

的Itt

和NaCI溶液

图2

（1）甲烷燃料应从口通入（图1）,发生的电极反应式。

（2）以石墨做电极电解饱和食盐水，如下图2所示。电解开始后在的周围（填“阴

极”或“阳极”）先出现红色，该极的电极反应式为一。.

（3）以CuSO,溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说

法正确的是一。

a.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

b.粗铜接电源正极，发生氧化反应

c.溶液中Cu.向阳极移动

d.电能全部转化为化学能

（4）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素［CO（NHJ］，原理如图。

々直流电源g

①电源的正极为（填“A”或"B”）。

②电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将（填“增大”、“减小”、“不变”）；

若两极共收集到气体6.72L（标准状况），则除去的尿素为.g（忽略气体的溶解）。

22.如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酰试

液，在F极附近显红色，试完成以下问题：

AB

(1)电源A极的名称是.

(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是o

(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是。

(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是

(填化学式)。

(5)装置丁中的现象是,说明氢氧化铁胶粒带(填“正”或“负”)电荷。

23.按照要求回答下列问题。

(1)用NaOH溶液吸收烟气中的SO?,将所得的Na2sO3溶液进行电解，可循环再生NaOH,同时得

到H2S0.„其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

ANa2so3溶液

?)b

^三王而三卜三等

BIBC

稀NaOH溶液■稀硫酸

阳离子交换膜阴离子交换膜

①图中b极要连接电源的(填“正”或“负”)极。

②so：放电的电极反应式为_________________________________

(2)用零价铁(Fe)去除酸性水体中的硝酸盐(NO；)已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水

体中的NO；的反应原理如图1所示。

图1图2

①作负极的物质是________.

②正极的电极反应式是O

(3)通过NO,传感器可监测NO,的含量，其工作原理示意图如图2所示。

①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)«

②写出NiO电极的电极反应式：

24.如图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CHQH+3()2+4KOH=2K2co计6七0。

据此完成下列问题：

(1)图中甲池是一装置；A(石墨)电极的名称是

(2)写出通入CRQH的电极的电极反应式：

(3)乙池中反应的化学方程式为当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消

耗Oz_mL(标准状况下)。

【参考答案及解析】

一、选择题

1.

【答案】B

【分析】

根据题目，B电极有无色气体生成，说明B电极为阳极，水电离出的0H在此电极上失电子生

成Oz,电极方程式为40H-4e=2H20+02f：A电极表面有红色固体生成，说明A电极为阴极，

C一,在此电极上得电子生成Cu单质，电极方程式为Cu2'+2e=Cu,据此分析。

【详解】

A.根据分析，B电极为电解池阳极，与电池正极相连，A正确；

B.根据阴离子放电顺序，硝酸根在氢氧根后放电，C1在氢氧根前放电，因此，蓝色溶液不能

为CuClz，B错误；

C.电解后A电极增重1.6g,电解过程中转移0.05mol电子，剩余0.05molH,此时溶液中

c(H)=」imol/L,溶液pH为1,C正确;

0•5L*

D.溶液中剩余0.05molK,需要加入0.025molCu”将溶液还原，若利用CuO还原溶液,需要

的质量疗0.025molX80g/mol=2g,D正确;

故答案选Bo

2.

【答案】D

【详解】

A.左边电极连接电源正极，为电解槽的阳极，其反应式为40H-4e=2H20+02t,故A正确；

B.右边电极是电解槽的阴极，阴极是水中氢离子得到电子，剩余氢氧根，钾离子穿过阳离子

交换膜进入到阴极室与氢氧根反应生成氢氧化钾溶液从出口D导出，故B正确；

C.根据B选项分析，通电开始后，阴极生成KOH,因此溶液pH增大，故C正确；

D.若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为:

02+2IL0+4e-=40IP,故D错误。

综上所述，答案为D。

3.

【答案】C

【分析】

根据图示，断开K”闭合心、K”左端电解氢氧化钠溶液，相当于电解水，电解反应为2H?0

—2H2t+0,t,结合图示A、B中气体的量之间的关系，A中为氧气，B中为氢气，则A电极

为阳极，B为阴极，阳极与电源正极相连，则电源a为负极，b为正极，滤纸上C为阴极，D

为阳极。

【详解】

A.根据分析可知，a为负极，b为正极，故A错误：

B.电解池中阴离子向阳极移动，显紫色的离子为MnO；,滤纸上D为阳极，则紫红色液滴向

D端移动，故B错误；

C.断开七、K:„闭合络，构成燃料电池，A为正极，B为负极，A极反应式为W+4e+2HQ=4OH,

故C正确；

D.根据C项分析，断开心、％,闭合K”构成氢氧燃料电池，电池总反应为02+2HWHQ,KOH

溶液的浓度减小，则溶液中的氢氧根离子浓度减小，溶液的碱性减弱，pH减小，故D错误；

答案选C。

4.

【答案】C

【分析】

根据题意，将燃料电池与电解池组合制备KMnO,，结合装置的特点可知：左边装置为燃料电池,

右边装置为电解池；通入氧气的电极甲是燃料电池的正极，与甲电极相接的电极丁是电解池

的阳极，r电极上MnO：失去电子被氧化为Mn04,电极反应式为MnO^--e=MnO4；丙电极是

电解池的阴极，溶液中氢离子在阴极被还原为氢气，即气体X为氢气，该燃料电池为碱性氢

氧燃料电池，据此分析解答。

【详解】

A.通入氧气的电极为燃料电池的正极，与电源正极相接的一极为电解池的阳极，所以内电极

为阴极，故A正确；

B.丁是电解池的阳极，阳极上MnO：失去电子被氧化为Mn04,电极反应式为MnO：-e=-MnO4,

故B正确：

C丙电极为阴极,电极反应为2HQ+2e=2011+出t,甲电极的反应式为O/+2HQ+4e=40H,乙

电极的反应式为Hz+20H-2e=2乩0,则甲电极附近始终生成KOH并且不消耗，所以c%>明，内

电极附近也始终生成KOH,所以b%>a%,故大小关系为c%>b%>a%,故C错误；

D.标准状况下，甲电极每消耗22.4L即Imol氧气时，转移4moi电子，并且K.与电子所带电

荷相等，所以理论上有4molK,进入阴极区，故D正确；

故选Co

5.

【答案】D

【分析】

根据题给信息知，甲图是将化学能转化为电能的原电池，M是负极，N是正极，负极上失电子

发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；电解氯化铜溶液，由图乙氯离子移向b极，铜

离子移向a极，则a为阴极应与负极相连，b为阳极应与正极相连，根据得失电子守恒计算，

以此解答该题。

【详解】

A.根据以上分析，M是负极，N是正极，a为阴极应与负极相连即X极连接，故A正确；

B.N是正极氧气得电子发生还原反应，a为阴极铜离子得电子发生还原反应，根据得失电子

守恒,则当N电极消耗11.21（标准状况下）气体时，则a电极增重蚩x-x64g/mol=64g,

故B正确；

C.有机废水中主要含有乙醛，则图甲中M极为CH：CH0失电子发生氧化反应，发生的电极应为:

+

CH3CHO+3H2O-10e-=2CO2t+10H,故C正确；

D.b为阳极，当为惰性电极，则反应式为2cr-2e-=C12T,当为活性电极，反应式为本身

失电子发生氧化反应，故D错误；

答案选D。

6.

【答案】D

【分析】

根据题干信息以“CO,和H..0为原料制备HCOOH和0」可知此电池的总反应为

2C02+2H20=2HC001I+02,a电极作原电池的负极，水失电子生成氧气，0元素化合价升高，发生

氧化反应，其电极反应为：2H20-4e=02f+4H\b电极作原电池的正极，二氧化碳得电子生成

甲酸，其电极反应为：CO2+2H+2e=HCOOH,据此结合原电池的工作原理分析解答。

【详解】

A.由图可知，该装置是由太阳能转化为化学能和电能的装置，A正确；

B.原电池中，阳离子移向正极，即父通过质子交换膜由电极a（负极）移向电极b（正极），

B正确；

C.根据上述分析可知，b的电极反应式为C0z+2H++2e=HC00H,C正确：

D.负极反应式为2Ha-4e=0zt+4H',当电极a生成标准状况下1.12L02(0.05mol)时,则

消耗0.ImolH20,即负极溶液质量减少0.lmolxl8g/mol=L8g,转移的电子物质的量为

112L

---:------x4=0.2mol,贝I］根据C0=+2H'+2e=HCOOH可知，正极区生成0.ImolHCOOH,溶液质

22.4L/mol

量增加0.Imolx46g/mol=4.6g,所以两极电解质溶液质量相差4.6g-(-1.8g)=6.4g,D错误；

故选D。

【点睛】

此电池工作原理类似燃料电池，电极未参与反应。根据总反应，找出两极反应。电池正极得

电子发生还原反应，负极失电子发生氧化反应，关于电化学的计算，抓住电子转移数守恒分

析解答。

7.

【答案】B

【分析】

依据电解质溶液为含酚酷的氯化钠溶液，判断b电极和Cu极是阴极，a电极和Pt极是阳极，

Y为电源负极，X为电源正极。此为解题的突破点。

【详解】

A.b极附近溶液变红，说明此电极产生0H,即电极反应式为2压0+2鼠=压1+20H,说明b

极为阴极，即Y为负极，X为正极，根据电解原理，Pt为阳极，铜为阴极，故A错误；

B.b极附近溶液变红，说明此电极产生01，即电极反应式为：2HQ+2eFt+20/或，2K

+2e=H2t,故B正确;

C.电解过程中CuSO,溶液中的氢氧根离子在阳极Pt电极失电子生成氧气，溶液中铜离子在Cu

电极得到电子析出铜，溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH逐渐减小，故C错误；

1).根据电解原理，Pl电极反应式为40旷一4e-=0zt+2H4,没有铜单质析出，故D错误；

故选B。

8.

【答案】BC

【分析】

由图可知，用惰性电极电解等体积\aCl和CuSO,两种溶液，分3个阶段：

ABa：电解氯化铜：阳极:2c1-2e=Cl”阴极：Cf+2e=Cu；由于铜离子水解使溶液显酸性,

铜离子浓度减小，酸性减弱，pH增大；

BC段:电解硫酸铜溶液:阳极：40H-4e-=02t+2H20,阴极：Cu*+2e=Cu；由于氢氧根离子被

消耗，氢离子浓度增大，溶液的pH迅速减小；

CD段:实质是电解水：阳极:40H-4e-=02f+2IL0,阴极:2H1+2e=H2t;即为电解水的过程,

溶剂减小，溶液中氢离子浓度增大，pH减小。

【详解】

A.由以上分析可知，AB段pH增大，是因为电解氯化铜溶液，铜离子浓度减小，溶液的酸性

减弱，川增大，故A错误；

B.由以上分析可知，整个过程中阳极先产生Ch，后产生“，故B正确：

C.B点溶液为硫酸铜和硫酸钠的混合液，AB段实质是电解氯化铜溶液，BC段实质是电解硫酸

铜溶液，所以〃©)⑵(CiT),即原混合溶液中NaCl和CuSO,浓度之比小于2：1,故C正确;

D.B点溶液为硫酸铜和硫酸钠的混合液，C点为硫酸和硫酸钠混合液，CD段为电解水过程，

由于消耗水的量与生成硫酸的量不确定，所以复原为B点溶液可能是加入适量的氢氧化铜，

也可能是加入适量的氢氧化铜和一定的水，故D错误；

故选BCo

二、非选择题

9.

+-

【答案】原电池电解池c02+4H+4e-2H20

【分析】

A装置有能自发进行的氧化还原反应，为原电池装置，二氧化硫在a极失电子，发生氧化反应,

a极为原电池负极，氧气在b电极得电子，b极为原电池的正极；

B装置与原电池装置的正、负极相连，为电解池装置，c极与原电池正极相连，为阳极，d极

与原电池负极相连，为阴极。

【详解】

(1)由分析可知，A装置为原电池装置，B装置为电解池装置，故答案为：原电池；电解池；

⑵结合B装置可知，NQ,在c极失电子转化为NzOs,故答案为：c；

(3)A装置为原电池装置，氧气在b电极得电子，结合电解质溶液、电荷守恒、原子守恒可写

+-

出A装置中通入6的电极反应式为02+4H++4e-=2Hz0,故答案为:02+4H+4e=2H20«

10.

电解

+

【答案】出负Cl+H20==C10+H2tcr-5e+2H20=C102t+4H0.Olmol

2HS0；+2M+2e=SQj+2H,02N0+2Sq；+2H20=N2+4HS0-

【详解】

(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阳极上氯离

子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是

氨气，故答案为：山；

(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电

生成氢气，同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO,次氯酸钠具有漂白性，

为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、匕i电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，

电解

为阴极，则c为负极、d为正极，发生器中反应的总离子方程式为C1+11,0^CIO+11"；

(3)①由题意可知，氯离子放电生成CIO2,根据电子守恒和电荷守恒写出阳极的电极反应式为

Cr-5e+2H20=C10.t+仙'；

②阴极产生标准状况下112mL是Hz,物质的量为0.005mol,阴极电极反应式为2H'+2e=也t,

所以电路中转移电子0.Olmol,钠离子所带电荷与电子所带电荷数相同，所以通过阳离子交换

膜的钠离子的物质的量为0.Olmol；

(4)①阴极发生得到电子的还原反应，根据装置图可知阴极是ISO］得到电子，被还原为

由于电解池的阴极室中溶液的pH在4〜7之间，因此阴极的电极反应为2HSO；+21r+2e=SQ；

+21I20O

②S2O：具有强还原性，能把NO还原为氮气，则用离子方程式表示吸收NO的原理为2N0+2s

+21120=N2+4HS0；O

11.

【答案】负极逐渐变浅氢氧化铁胶体粒子带正电荷1：2:2:2镀件AgNO;t

电解

5.4g变小Fe+Cu2+=Cu+Fe242儿

【分析】

将直流电源接通后,F极附近呈红色，说明F极的电极反应式为2H20+2e=H2t+2011,则F极

为阴极；结合装置图，C、E、G、X极为阳极，I)、F、H、Y极为阴极，则A为外接电源的正极，

B为外接电源的负极；据此分析作答。

【详解】

⑴F极附近呈红色，说明F极的电极反应式为2H20+2e-=H2t+20H,则F极为阴极,E是阳极,

则A极为电源正极，B为电源负极；甲中D极为阴极，I)极匕O?得电子发生还原反应生成Cu,

一段时间后甲中溶液颜色逐渐变浅；丁中X极为阳极，Y极为阴极，丁中X极附近的颜色逐渐

变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明Fe(0H”胶体粒子向阴极移动，表明Fe(OH)：,胶体粒子

带正电荷；故答案为：负极；逐渐变浅；氢氧化铁胶体粒子带正电荷。

(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F的电极反应式依

次为2H20-4e=02t+4H*、Cu"+2e=Cu、2Cl-2e=C12f、2H,O+2e=H2t+20H,由于电路中通过的

电量相等，所以0“Cu、CL、H?物质的量之比为1:2:2:2；故答案为：1:2:2:2。

(3)现用丙装置给铜件镀银，则G极为Ag,II极为铜件，即I【极为镀件，电镀液为AgNO：；溶液;

当乙中溶液的c(0H)=0.Imol•L时,则(0H)=0.1mol-L'X0.5L=0.05mol,根据电极反

应式2Hq+2e=H"+20H,电路中通过的电子的物质的量为0.05mol,丙中镀件上的电极反应

式为Ag'+e=Ag,所以丙中镀件上析出银的物质的量为0.05moL质量为0.05molX108

g・mol'=5.4g：甲中电解硫酸铜溶液生成Cu、O/和硫酸，溶液的酸性增强，则甲中溶液的pH

变小;故答案为：镀件；AgNOs；5.4g；变小；

(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，Fe为活性电极，则C极电极反应式为Fe-2e=Fe",

电解

D极电极反应式为CuJ2e=Cu,故甲中发生总反应的离子方程式为Fe+Ur^Fe^+Cu；

电解

故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；

49g

(5)/7[Cu(OH)]=,,-0.5mo1,根据0守恒可知阳极放出0.5mol0z,根据电极反应式

2n9o8g/mol

2H，0-4e=0,f+41]可知，整个电路中转移的电子物质的量为0.5molX4=2mol,即转移电子数为

24;故答案为：2小。

12.

通电

【答案】()n+2H2()+4e-40*阴2XaCl+2H_0^=也t+CLt+2NaOH或

通电

，

2C1+2H2O=H2t+CLt+20HN2+8H+6e=2NH*NH£1

【分析】

(D①燃料电池中投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，结合碱性条件书写电极

反应式；②甲中通入甲醛的为负极，Fe与负极相连为阴极，C为阳极，是惰性电极，据此书

写电解氯化钠溶液的方程式：

(2)氮气与氢气反应生成氨气，氮气得电子，在正极上反应生成核根离子，氢气在负极失电子

生成氢离子，据此分析解答。

【详解】

(1)①燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极是负极，投放氧

化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，由于是碱性电解质溶液，电极反应式为：

0,+2H20+4e=40H,故答案为：0,+2H20+4e=40H；

②乙池有外接电源，属于电解池，铁电极连接原电池的负极，是阴极，则石墨电极是阳极，

通电

以惰性电极为阳极电解饱和氯化钠溶液的总反应方程式为2NaCl+2HQ^=2NaOH+凡t+C1:t

通电通电

(或2C1+2H20^20H+Cl2t+H2t),故答案为：阴；2NaCl+2H20=2NaOH+H2t+C12t

通电

(或2cl+2H2O=2OH+Cl2t+H2t)；

⑵电池正极发生还原反应，是氮气得电子，则电池正极的电极反应式是：N2+8H'+6e=2NH：,

A是钱根离子与氯离子结合形成N