人教版高中化學(xué)選修4教案：第4章 第3節(jié) 第1課時 電解原理 含答案

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1、............... 第三節(jié)　電解池 第1課時　電解原理 1．了解電解、電解池的概念。 2．理解電解池的工作原理。(重點(diǎn)) 3．能夠正確書寫電解池的電極反應(yīng)方程式。(難點(diǎn)) 4．能夠利用電化學(xué)原理進(jìn)行有關(guān)計算。 電 解 原 理 [基礎(chǔ)·初探] 教材整理1　電解CuCl2溶液 1．通電前，CuCl2溶液中存在的離子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－。 2．工作原理 (1)總反應(yīng)：CuCl2Cu＋Cl2↑。 (2)電流方向：電源正極→陽極→陰極→電源負(fù)極。 (3)電子流向：陽極→電源正極，電源負(fù)極→陰極。 3．CuCl2溶液導(dǎo)電的過程就是C

2、uCl2電解的過程，就是在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。 教材整理2　電解原理 1．電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。 2．電解池：在外加電源的作用下，將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。 3．電解池的兩極：陽極——與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極——與電源負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)。 4．構(gòu)成電解池的條件：①直流電源；②兩個電極；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成閉合回路。 5．離子的定向移動：陰離子移向陽極；陽離子移向陰極。 6．電子的流向：電源負(fù)極―→陰極；陽極―→電源正極。 [探究·升華] [思考探究] 實(shí)驗1：將兩根碳棒分別插進(jìn)U形管內(nèi)的CuC

3、l2溶液中，如圖①。 實(shí)驗2：將兩根碳棒用導(dǎo)線連接后，浸入U形管內(nèi)的CuCl2溶液中，如圖②。 實(shí)驗3：將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接，浸入U形管內(nèi)的CuCl2溶液中，再接通直流電，如圖③。過一段時間后，再把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的電極附近。 問題思考： (1)實(shí)驗1、實(shí)驗2和實(shí)驗3的現(xiàn)象有什么不同？實(shí)驗3的兩電極的現(xiàn)象是什么？ 【提示】　實(shí)驗1和實(shí)驗2中均無明顯現(xiàn)象。實(shí)驗3中碳棒上有Cu析出，且有能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)的氣體生成。 (2)實(shí)驗3中CuCl2溶液中通電前離子如何運(yùn)動？通電后離子如何運(yùn)動？根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象和氯化銅溶液的組成成分以及

4、原有知識分析推斷兩極生成物的名稱。 【提示】　通電前CuCl2溶液中的Cu2＋、Cl－等自由運(yùn)動。通電后Cu2＋和Cl－發(fā)生了定向移動。根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象可知，與電源負(fù)極相連的一極有Cu生成，與電源正極相連的一極有Cl2生成。 (3)電離和電解有何區(qū)別和聯(lián)系？請完成下表。 電離 電解 條件 電解質(zhì)_______或______狀態(tài)下 電解質(zhì)電離后，再通________電 過程 電解質(zhì)離解成為自由移動的________ 陰、陽離子定向________，在兩極上放電 舉例 CuCl2===Cu2＋＋2Cl－ CuCl2Cu＋Cl2↑ 特點(diǎn) 只產(chǎn)生自由移動的離子 發(fā)生__

5、______反應(yīng)，形成新物質(zhì) 聯(lián)系 電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上 【提示】　在水溶液中　熔融　　直流　離子　移動　化學(xué) [認(rèn)知升華] 電解原理 1．電解池構(gòu)成條件 ①直流電源；②固體電極；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)。與電源正極相連的稱為陽極，與電源負(fù)極相連的稱為陰極。 2．電解池的工作原理 接通直流電流后，電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，經(jīng)過陰、陽離子的定向運(yùn)動形成內(nèi)電路，再從電解池的陽極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的正極，如圖所示。 [題組·沖關(guān)] 1．如圖所示的裝置中能夠組成電解池的是(　　) 【解析】　電解池必須有外接電源，A、B不符合要求；C項未形成閉

6、合回路。 【答案】　D 2．如圖所示，銅片、鋅片和石墨棒用導(dǎo)線連接后插入番茄里，電流表中有電流通過，則下列說法正確的是(　　) A．鋅片是負(fù)極 B．兩個銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng) C．石墨是陰極 D．兩個番茄都形成原電池 【解析】　由于番茄汁顯酸性，左側(cè)番茄形成原電池，Zn作負(fù)極。右側(cè)番茄形成電解池，Cu作陰極。故只有A選項正確。 【答案】　A 3．如圖所示，甲是剛浸過NaCl溶液的石蕊試紙，A、B兩銅片通過導(dǎo)線連接電源兩極，在銅片間的濾紙上滴一滴KMnO4溶液，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)A、B間的紫紅色圓點(diǎn)向A極移動了一段距離，則與A相連的是電源的______極，可發(fā)現(xiàn)濾紙的B

7、極邊沿附近有________色出現(xiàn)。 【解析】　當(dāng)通電一段時間后，A、B間的紫紅色圓點(diǎn)向A極移動了，由于紫紅色是MnO的顏色，即MnO向A極移動，因陰離子向陽極移動，所以A為電解池的陽極，則與A相連的是電源的正極，B為電解池的陰極，陰極區(qū)H＋放電生成H2，c(H＋)減小，c(OH－)增大，使石蕊試紙變藍(lán)。 【答案】　正　藍(lán) 4.用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是(　　) A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極 B．通電使CuCl2發(fā)生電離 C．陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu D．通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體 【解析】　可利用電解質(zhì)溶液

8、中離子的移動方向判斷出電源的正負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式和反應(yīng)現(xiàn)象。 A．銅離子應(yīng)移向陰極，則a為負(fù)極。B.CuCl2發(fā)生電離是在水分子的作用下完成的，并非通電才能發(fā)生。C.反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu應(yīng)在陰極上發(fā)生，陽極上發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑。D.通電一段時間后，應(yīng)在陽極附近觀察到黃綠色氣體。 【答案】　A 5．某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池總反應(yīng)為 Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是(　　) A．放電時，Li＋在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移 B．放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC

9、6－xe－===xLi＋＋C6 C．充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol e－，石墨(C6)電極將增重7x g D．充電時，陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ 【解析】　A．原電池中陽離子由負(fù)極向正極遷移，A項正確；B放電時，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LixC6－xe－===xLi＋＋C6，B項正確；C.充電時，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，石墨電極質(zhì)量將增重7 g，C項錯誤；D.充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D項正確。 【答案】　C 6．按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗，并回答下列問題 【導(dǎo)學(xué)號：51182093

10、】 (1)判斷裝置的名稱：A池為________B池為__________________________。 (2)銅極為________極，電極反應(yīng)式為________________________________。 (3)B裝置中，C1與C2均為石墨棒，石墨棒C1為_______________________ 極，電極反應(yīng)式為_______________________________________________， 石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗現(xiàn)象為_________________________。 【解析】　左邊的裝置可以構(gòu)成一個原電池，那么右邊的裝置就是一個電解

11、池。(1)判斷裝置的名稱：A池為原電池，B池為電解池。(2)銅比鋅的活潑性弱，所以銅做正極，Cu2＋在正極反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu。(3)C1接原電池的正極，作陽極，C2接原電池的負(fù)極做陰極。C1作陽極，陰離子在陽極放電，Cl－的放電能力比OH－強(qiáng)，故C1的電極反應(yīng)為：2Cl－－2e－＝Cl2↑；陽離子在C2放電，H＋的放電能力比K＋強(qiáng)，故C2的電極反應(yīng)為：2H＋ ＋2e－===H2↑， H＋放電后陰極附近的OH－濃度增大，溶液顯堿性，溶液中滴有酚酞，那么溶液就會變紅，所以看到的現(xiàn)象有：有無色氣體產(chǎn)生；附近溶液出現(xiàn)紅色。 【答案】　(1)原電池　電解池　(2)正　Cu2＋

12、＋2e－===Cu　(3)陽　2Cl－－ 2e－===Cl2↑　有無色氣體產(chǎn)生；附近溶液出現(xiàn)紅色 　電 解 規(guī) 律 [探究·升華] [思考探究] (1)溶液中有多種離子時，怎樣判斷電極產(chǎn)物？ 【提示】　據(jù)陽離子放電順序判斷陰極產(chǎn)物，據(jù)電極材料的陰離子放電順序判斷陽極產(chǎn)物。 (2)在氯化銅溶液中除了Cu2＋和Cl－之外還有H＋和OH－，這兩種離子為什么沒有得或失電子？ 【提示】　電解時，溶液中離子的放電先后順序與離子的氧化性或還原性有關(guān)，氧化性強(qiáng)的陽離子先得電子被還原，還原性強(qiáng)的陰離子先失電子被氧化。Cu2＋比H＋更容易得電子，而Cl－比OH－更容易失電子。 (3)若用Cu

13、電極電解稀硫酸，開始電解時的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式如何書寫？ 【提示】　陽極：Cu－2e－===Cu2＋ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 總反應(yīng)式：H2SO4＋CuCuSO4＋H2↑ (4)若將等物質(zhì)的量的CuSO4和MgCl2混合溶于水，對該溶液以惰性電極進(jìn)行電解，試討論兩個電極可能生成的產(chǎn)物，并寫出總反應(yīng)式。 【提示】　在此混合溶液中，含有的陽離子放電順序為Cu2＋>H＋>Mg2＋，陰離子放電順序為Cl－>OH－>SO，故開始電解時，陰極上Cu2＋放電得產(chǎn)物Cu，陽極上Cl－放電得Cl2，當(dāng)Cu2＋、Cl－放電完畢后，陰極上H＋繼續(xù)放電得產(chǎn)物H2，陽極上OH－放電得產(chǎn)物O2，所以

14、該電解過程可分為兩個階段，總反應(yīng)式為 第一階段：CuCl2Cu＋Cl2↑ 第二階段：2H2O2H2↑＋O2↑ [認(rèn)知升華] 電解質(zhì)水溶液的電解規(guī)律 1．電解時的放電順序與電極產(chǎn)物的判斷 (1)基本思路 (2)離子放電順序 ①陰離子的放電順序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。 ②陽離子放電順序： Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。 2．以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型 類型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 實(shí)例 電解 對象 電解 質(zhì)濃度 pH 電解質(zhì)溶

15、 液復(fù)原 電解 水型 陰：4H＋＋4e－===2H2↑ 陽：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ NaOH 水 增大 增大 加水 H2SO4 水 增大 減小 加水 Na2SO4 水 增大 不變 加水 電解 電解 質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電 HCl 電解質(zhì) 減小 增大 通氯 化氫 CuCl2 電解質(zhì) 減小 — 加氯化銅 放H2 生堿型 陰極：H2O放H2生堿 陽極：電解質(zhì)陰離子放電 NaCl 電解 質(zhì)和 水 生成 新電 解質(zhì) 增大 通氯 化氫 放O2 生酸 型 陰極：電解

16、質(zhì)陽離子放電 陽極：H2O放O2生酸 CuSO4 電解質(zhì)和水 生成 新電 解質(zhì) 減小 加氧 化銅 [題組·沖關(guān)] 1．用惰性電極電解足量的下列溶液，一段時間后，再加入一定量的另一種物質(zhì)(方括號內(nèi))，不能使溶液與原來溶液一樣的是(　　) A．CuCl2[CuCl2]　　　　　 B．NaOH[H2O] C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2] 【解析】　A項，CuCl2Cu＋Cl2↑，故加入CuCl2使CuCl2溶液復(fù)原；B項，實(shí)質(zhì)電解水：2H2O2H2↑＋O2↑，故加水復(fù)原；C項，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，減少的n(H2

17、)∶n(Cl2)＝1∶1，故加入HCl復(fù)原；D項，2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，減少Cu、O兩種原子，故不能加入含H元素的Cu(OH)2。 【答案】　D 2．用惰性電極電解某溶液時，發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成，則電解一段時間后，下列有關(guān)該溶液(與電解前同溫度)的說法中正確的有(　　) ①該溶液的pH可能增大；②該溶液的pH可能減?。虎墼撊芤旱膒H可能不變；④該溶液的濃度可能增大；⑤該溶液的濃度可能不變；⑥該溶液的濃度可能減小 A．僅①②③ B．僅①②③④ C．僅①②③④⑤ D．全部 【解析】　用惰性電極電解時，兩極只有H2和O2，則實(shí)質(zhì)上電解的是水，電解質(zhì)不參

18、與反應(yīng)。該電解質(zhì)有3種可能，如電解H2SO4溶液時，水被電解，H2SO4濃度變大，pH減?。浑娊釴aOH溶液時，水被電解，NaOH濃度變大，pH增大；電解Na2SO4溶液時，水被電解，Na2SO4濃度變大，pH不變，但若NaOH溶液、Na2SO4溶液是飽和溶液則濃度不變，故①、②、③、④、⑤正確，⑥不可能。 【答案】　C 3．某混合溶液中只含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，且n(NaCl)∶n(H2SO4)＝3∶1。若以石墨電極電解該溶液，下列推斷中不正確的是(　　) A．整個電解的過程實(shí)質(zhì)是電解水 B．陽極先析出Cl2，后析出O2 C．電解液的pH不斷增大，最終大于7 D．陰極產(chǎn)

19、物為H2 【解析】　由n(Cl－)∶n(H＋)＝3∶2可知，陽極先后發(fā)生反應(yīng)；2Cl－－2e－===Cl2↑，2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；陰極只發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑。 【答案】　A 4．某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能進(jìn)行，設(shè)計了下列四個實(shí)驗，如圖所示，你認(rèn)為可行的方案是(　　) 【解析】　此反應(yīng)為非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，需設(shè)計成電解池，且Ag失電子作陽極，電解質(zhì)溶液中的H＋得電子生成H2。 【答案】　C 5．下圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a電極質(zhì)量增加，b電極處有無色無味氣體放出，符合這一情況的是表中的(　　)

20、 【導(dǎo)學(xué)號：51182038】 a b X 溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 【解析】　由a電極質(zhì)量增加可知溶液中陽離子在a電極析出，則a為陰極，X為負(fù)極，故A正確；B中a電極不析出金屬，錯誤；C中X為正極，錯誤；又由b電極有無色無味氣體放出，D錯誤。 【答案】　A 學(xué)業(yè)分層測評(二十二) (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．電解池中，陽極的電極材料一定(　　) A．發(fā)生氧化反應(yīng)　　　　　 B．與電源正極相連 C．是鉑

21、電極 D．得電子 【解析】　若陽極材料為活潑金屬，則直接發(fā)生氧化反應(yīng)；若為惰性電極，則最易失電子的陰離子發(fā)生氧化反應(yīng)。 【答案】　B 2．關(guān)于下圖所示①、②兩個裝置的敘述，正確的是(　　) A．裝置名稱：①是原電池，②是電解池 B．硫酸濃度變化：①增大，②減小 C．電極反應(yīng)式：①中陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑②中正極：Zn－ 2e－===Zn2＋ D．離子移動方向：①中H＋向陰極方向移動，②中H＋向負(fù)極方向移動 【解析】　①中有外加電源為電解池，②為原電池，A錯誤；①中電解水，硫酸濃度增大，②中負(fù)極材料消耗硫酸，硫酸濃度減小，B正確；②中正極反應(yīng)為2H＋＋

22、2e－===H2↑，C錯誤；②中H＋向正極移動，D錯誤。 【答案】　B 3．用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液時，在陽極無氣體放出的是(　　) A．AgNO3 B．CuCl2 C．NaOH D．Na2S 【解析】　用惰性電極電解給出的四種溶液時，在陽極分別是OH－、Cl－、OH－、S2－放電，產(chǎn)生的物質(zhì)分別是O2、Cl2、O2、S，故選D。 【答案】　D 4．Cu2O可由電解制取，如圖所示，電解總反應(yīng)：2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：51182039】 A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C．銅電極接直流電源的負(fù)極

23、 D．該反應(yīng)也可設(shè)計為原電池 【解析】　電解總反應(yīng)：2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑，金屬銅失電子，說明金屬銅一定作陽極，石墨做陰極，在陰極上是溶液中的氫離子得電子，產(chǎn)生氫氣，故A正確；銅電極本身失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；銅電極是電解池的陽極，接直流電源的正極，故C錯誤；反應(yīng)2Cu＋H2O===Cu2O＋H2↑屬于非自發(fā)性的氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，故D錯誤。 【答案】　A 5．用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時間后，再加入W，能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，符合題意的一組是(　　) 選項 X Y Z W A C Fe NaCl H2O B P

24、t Cu Cu(NO3)2 Cu(NO3)2溶液 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶體 【解析】　A項，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，應(yīng)加入HCl復(fù)原；B項，2Cu(NO3)2＋2H2O2Cu＋O2↑＋4HNO3，應(yīng)加入CuO或CuCO3復(fù)原；D項，AgNO3濃度保持不變。 【答案】　C 6．如圖，電解質(zhì)溶液是NaCl的水溶液，通電一段時間后發(fā)現(xiàn)d極附近有黃綠色氣體產(chǎn)生，以下說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)是電源的正極 B．電子流動的方向：d→b C．c極發(fā)生氧化反應(yīng) D．如果將c、d兩電極

25、互換，則c上也會生成黃綠色氣體 【解析】　d極附近有黃綠色氣體產(chǎn)生，應(yīng)該是Cl－放電，說明d極是陽極，所以b是正極，A錯；電子流向是陰極→電源正極，即d→b→a→c，所以B對；c極得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，C錯；如果c是活性電極則不產(chǎn)生黃綠色氣體，D錯。 【答案】　B 7．將一直流電源的正、負(fù)極(電極材料為Pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊試液浸透的濾紙上，經(jīng)過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是(　　) 選項 A B C D 陽極 藍(lán) 白 紅 藍(lán) 陰極 白 藍(lán) 藍(lán) 藍(lán) 【解析】　陽極上I－放電生成I2，使淀粉變藍(lán)，陰極上

26、H＋放電后，使溶液中的c(H＋)

27、答案】　D 9．如圖所示的電解池中，a、b、c、d都是石墨電極，通電一段時間后，a、b、c、d各電極上生成物物質(zhì)的量之比是 (　　) A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶4∶4∶1 D．2∶1∶2∶1 【解析】　串聯(lián)電路中，各電極單位時間轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等。a為陰極，Cu2＋得電子生成Cu，b為陽極，Cl－失電子生成Cl2；c為陰極，Ag＋得電子生成Ag，d為陽極，OH－失電子生成O2。根據(jù)得失電子守恒，四種產(chǎn)物之間的關(guān)系為2Cu～2Cl2～4Ag～O2。 【答案】　A 10．用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液，請你寫出下列反應(yīng)式(注意得失電子的順序)。 (1)CuC

28、l2溶液。陰極：_____________________________________________； 陽極：___________________________________________________________； 總方程式：______________________________________________________。 (2)HCl溶液。陰極：_______________________________________________； 陽極：____________________________________________________

29、______； 總方程式：______________________________________________________。 (3)CuSO4溶液。陰極： ____________________________________________； 陽極：_________________________________________________________； 總方程式： ____________________________________________________。 【答案】　(1)Cu2＋＋2e－===Cu　2Cl－－2e－===Cl2↑　CuCl

30、2Cu＋Cl2↑ (2)2H＋＋2e－===H2↑　2Cl－－2e－===Cl2↑ 2HClH2↑＋Cl2↑ (3)Cu2＋＋2e－===Cu　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ 11.根據(jù)如圖所示裝置回答： (1)當(dāng)X為Pt，Y為Fe，Z為AgNO3時，陽極反應(yīng)式為___________________ ______________________________________________________________， 陰極反應(yīng)式為_______________________________________

31、___________， 電解反應(yīng)式為__________________________________________________。 (2)X為Cu，Y為Fe，Z為CuSO4時，陽極反應(yīng)式為 _______________________________________________________________， 陰極反應(yīng)式為___________________________________________________。 【解析】　電解池中與電源正極相連的是陽極(X)，與電源負(fù)極相連的是陰極(Y)。 【答案】　(1)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 4

32、Ag＋＋4e－===4Ag 2H2O＋4AgNO34Ag＋O2↑＋4HNO3 (2)Cu－2e－===Cu2＋　Cu2＋＋2e－===Cu 12．如圖所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會兒，發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉-KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。 (1)E為電源的________極，F(xiàn)為電源的________極。 (2)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________ _______________________________________________________________。 (3)在B中觀察到的現(xiàn)象是______________

33、___________________________。 (4)D端的電極反應(yīng)式為___________________________________________。 【解析】　本題實(shí)質(zhì)上是三個電解裝置串聯(lián)，首先判斷電源的正、負(fù)極，E為負(fù)極，F(xiàn)為正極；A中是以Pt為陽極、Fe為陰極，電解AgNO3溶液。B中Cu為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu－2e－===Cu2＋，石墨為陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－===H2↑，由于水電離出的H＋放電，所以溶液中的c(OH－)>c(H＋)，故溶液中有氫氧化銅藍(lán)色沉淀生成。D端為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H＋＋ 2e－===H2↑。 【答案】　

34、(1)負(fù)　正 (2)4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑ (3)銅片溶解，石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍(lán)色沉淀生成 (4)2H＋＋2e－===H2↑ [能力提升] 13．用Pt電極電解含有0.1 mol Cu2＋和0.1 mol X3＋的溶液，陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m(g)與電路中通過電子的物質(zhì)的量n(mol)的關(guān)系如圖所示。則離子的氧化能力由大到小的排列正確的是(　　) A．Cu2＋>X3＋>H＋ B．H＋>X3＋>Cu2＋ C．X3＋>H＋>Cu2＋ D．Cu2＋>H＋>X3＋ 【解析】　本題的解題信息在圖像中，開始通電就有固體析出，且通過0.2 mol電

35、子后，就再沒有固體析出了，說明是Cu2＋放電的結(jié)果，X3＋不放電。故正確答案為D。 【答案】　D 14．Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理論設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如圖，電解總反應(yīng)為：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說法正確的是(　　) A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C．銅電極連接直流電源的負(fù)極 D．當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1 mol Cu2O生成 【解析】　由電解總反應(yīng)方程式可知，Cu參加了反應(yīng)，所以Cu做電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項錯誤；石墨做陰極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，A選項正確；陽極與電源的正極相

36、連，C選項錯誤；陽極反應(yīng)式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，當(dāng)有0.1 mol 電子轉(zhuǎn)移時，有0.05 mol Cu2O生成，D選項錯誤。 【答案】　A 15．三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。 下列敘述正確的是(　　) A．通電后中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH

37、降低 D．當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，會有0.5 mol的O2生成 【解析】　A項正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，由于生成H＋，正極區(qū)溶液中陽離子增多，故中間隔室的SO向正極遷移，正極區(qū)溶液的pH減小。B項負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰離子增多，中間隔室的Na＋向負(fù)極遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項由B項分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH－，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高。D項正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，當(dāng)電路中通過1 mol電子的電量時，生成0.25 mol O2。 【答案】　B 16．(Ⅰ)

38、從NO、SO、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對其溶液進(jìn)行電解。 【導(dǎo)學(xué)號：51182056】 (1)兩極分別放出H2和O2時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是__________________ _______________________________________________________________。 (2)若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是______________ ________________________________________________________________。 (

39、3)兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是________ _______________________________________________________________。 (Ⅱ)已知反應(yīng)：Cu＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2↑通常不能發(fā)生。請回答： (4)試說明此反應(yīng)在一般情況下不能反應(yīng)的原因：_____________________ ______________________________________________________________。 (5)若向稀H2SO4溶液中通入熱的空氣，則發(fā)現(xiàn)銅會逐漸溶解。試寫出有關(guān)的化學(xué)

40、方程式：_______________________________________________________ _______________________________________________________________。 (6)根據(jù)你所學(xué)過的知識，設(shè)法使此反應(yīng)能發(fā)生。具體的方法是___________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________

41、； 反應(yīng)原理是______________________________________________________ _______________________________________________________________。 【解析】　(Ⅰ)(1)電解水型，即陽極為OH－放電，陰極為H＋放電。(2)陽極為OH－放電，陰極為排在H后的金屬陽離子放電。(3)氣體體積比為1∶1，不是電解水型。 (Ⅱ)Cu排在金屬活動性順序表H的后面，故Cu與稀H2SO4不反應(yīng)。設(shè)計成電解池，利用Cu做電解池陽極，即可發(fā)生電解反應(yīng)：Cu＋H2SO4(稀)CuSO4＋H2↑。 【答案】　(Ⅰ)(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2　 (2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4　(3)HCl、BaCl2 (Ⅱ)(4)因銅在金屬活動性順序表中排在氫的后面，所以不能與稀硫酸反應(yīng)置換出酸中的氫 (5)2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)2CuSO4＋2H2O (6)用銅做陽極，石墨作陰極，稀H2SO4做電解液組成電解池　陽極反應(yīng)式：Cu－2e－===Cu2＋，陰極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑ 版權(quán)所有：高考資源網(wǎng)() ...............