（通用版）2022-2023版高中化學 第四章 電化學基礎 第三節(jié) 電解池 第1課時 電解原理學案 新人教版選修4

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1、（通用版）2022-2023版高中化學 第四章 電化學基礎 第三節(jié) 電解池 第1課時 電解原理學案 新人教版選修4 [學習目標定位]　1.會描述電解池的工作原理，能正確書寫電解池的電極反應式和總反應方程式。2.熟悉電解規(guī)律和電解產(chǎn)物的判斷方法。 一、電解原理 1.電解氯化銅溶液實驗探究 (1)按下圖所示裝置完成實驗，并填寫下表。 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 說明電解質(zhì)溶液導電，形成閉合回路 與負極相連的b極上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì) 析出金屬銅 與正極相連的a極上有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{ 產(chǎn)生了氯氣 (2)實驗原理分析

2、 ①氯化銅溶液中存在的離子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通電前這些離子在溶液中作自由運動。 ②通電時在電場的作用下，溶液中的離子作定向運動，即Cl－、OH－趨向a極，Cu2＋、H＋趨向b極。 ③a極電極反應式是2Cl－－2e－===Cl2↑，b極電極反應式是Cu2＋＋2e－===Cu，總反應式是CuCl2Cu＋Cl2↑。 ④結(jié)論：電解質(zhì)溶液的導電過程，就是電解質(zhì)溶液的電解過程。 2.電解和電解池 (1)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)而在兩個電極上引起氧化還原反應的過程。 (2)電解池：在外加電源的作用下，將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。 (3)電解池的電極名稱 陰極：與

3、電源負極相連的電極，發(fā)生還原反應； 陽極：與電源正極相連的電極，發(fā)生氧化反應。 (4)電解池的構(gòu)成條件： ①具有直流電源；②兩個電極(陰極、陽極)；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成閉合回路。 (5)電子和離子移動方向 ①電子：從電源負極流向電解池的陰極，從電解池的陽極流向電源的正極。 ②離子：陽離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽極。 電解質(zhì)溶液導電與金屬導電的不同 (1)電解質(zhì)溶液導電實際上是電解過程，發(fā)生氧化還原反應，是化學變化。 (2)金屬導電是因為在電場作用下，自由電子發(fā)生定向移動，是物理變化。 例1　如下圖所示裝置中，屬于電解池的是(　　) 答案　

4、C 解析　根據(jù)電解池的構(gòu)成條件進行判斷：裝置A、B、D中無直流電源，裝置D中不能形成閉合回路，A、B、D不能形成電解池。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的構(gòu)成與識別 例2　如圖是電解氯化銅溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關判斷正確的是(　　) A.a為負極，b為正極 B.a為陽極，b為陰極 C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加 D.電解過程中，氯離子濃度不變 答案　C 解析　由圖示電流方向可知， a是電源正極，b是電源負極；則c是電解池的陽極，電極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中氯離子不斷減少；d是電解池的陰極，電極反應為Cu2＋＋2e－==

5、=Cu，d電極質(zhì)量不斷增加。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的電極判斷 方法點撥　電解池陰極和陽極的判斷依據(jù) 二、酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 1.電極反應規(guī)律 (1)陰極：無論是惰性電極還是活潑電極都不參與電極反應，發(fā)生反應的是溶液中的陽離子。陽離子放電順序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋…… (2)陽極：溶液中還原性強的陰離子失去電子被氧化，或者電極材料本身失去電子被氧化而溶入溶液中。其放電順序：活潑金屬陽極>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。 2.酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(惰性電極) 用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液，請?zhí)顚懴卤恚?

6、 電解質(zhì)及類別 電極反應式 電解物質(zhì) pH變化 溶液復 原方法 電解 水型 H2SO4含氧酸 陽極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 陰極：4H＋＋4e－===2H2↑ H2O 減小 加入 H2O NaOH強堿 增大 Na2SO4活潑金屬的含氧酸鹽 不變 電解 電解 質(zhì)型 HCl 無氧酸 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ HCl 增大 加入HCl CuCl2不活潑 金屬的無氧 酸鹽 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：Cu2＋＋2e－===Cu CuCl2 加入

7、CuCl2 放H2 生堿 型 NaCl活潑金屬的無氧酸鹽 陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ NaCl、H2O 增大 加入 HCl 放O2 生酸 型 CuSO4不活潑金屬的含氧酸鹽 陽極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 陰極： 2Cu2＋＋4e－===2Cu CuSO4、H2O 減小 加入 CuO或 CuCO3 分析電解問題的基本方法思路 (1)確定電解池的陰、陽兩極，判斷陽極是惰性電極還是活潑電極。 (2)分析通電前溶液中含有哪些陰、陽離子(包括水電離出的H＋和OH－)。 (3)通電后陰離

8、子移向陽極，陽離子移向陰極，判斷兩極上的放電順序。 (4)確定電極產(chǎn)物，書寫電極反應式(注意遵循原子守恒和電荷守恒)。 (5)分析電解時的相關變化，如兩極現(xiàn)象、水的電離平衡移動、離子濃度的變化、pH變化等。 例3　判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”) (1)用石墨作陽極、鐵作陰極分別電解稀硫酸和硫酸鈉溶液時，它們陰極和陽極的產(chǎn)物都相同( √ ) (2)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液，最初一段時間陰極和陽極析出的物質(zhì)分別是銅和氯氣( √ ) (3)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應式為Na＋＋e－===Na( √ ) (4)用石墨作陰極、銅作陽極電解硫酸銅溶液的陽極

9、反應式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O( × ) (5)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag＋＋2H2O4Ag＋4H＋＋O2↑( √ ) (6)銅作陽極電解鹽酸的化學方程式為Cu＋2HClCuCl2＋H2↑( √ ) 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 易錯警示　判斷電極產(chǎn)物注意事項 (1)先看陽極材料，若為活性電極，則陽極材料被溶解；若為惰性電極，則根據(jù)陰離子的放電順序判斷誰先放電，且注意溶液中OH－的存在。 (2)不論陰極是什么材料，都按照陽離子放電順序判斷誰先放電，并注意溶液中H＋的存在。 (3)注意電解物質(zhì)的狀態(tài)，是電解質(zhì)溶液還

10、是熔融電解質(zhì)。 例4　用石墨作電極，電解碘化鉀溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是(　　) A.陰極附近溶液呈紅色 B.陰極逸出氣體 C.陽極附近溶液呈藍色 D.溶液的pH減小 答案　D 解析　用石墨作電極，電解碘化鉀溶液類似于電解氯化鈉溶液，陽極反應式為2I－－2e－===I2，陽極附近溶液變藍色；陰極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，陰極有氫氣逸出，附近溶液氫氧根濃度增大呈堿性，溶液變紅色。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 例5　用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號內(nèi)物質(zhì))，能夠使溶液恢復到原來的成分和

11、濃度的是(　　) A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O] C.NaCl[NaCl] D.CuSO4[Cu(OH)2] 答案　B 解析　選項A，電解硝酸銀溶液時，氫氧根離子和銀離子分別在陽極和陰極放電，要使其復原，需加入適量的氧化銀；選項B，電解氫氧化鈉溶液時，氫氧根離子和氫離子分別在陽極和陰極放電，要使其復原，需加入適量的水；選項C，電解氯化鈉溶液時，氯離子和氫離子分別在陽極和陰極放電，要使其復原，需通入適量的氯化氫；選項D，電解硫酸銅溶液時，氫氧根離子和銅離子分別在陽極和陰極放電，要使其復原，需加入適量的氧化銅。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解后

12、電解質(zhì)的復原 方法點撥　電解后要使電解質(zhì)溶液復原，須加入適量的某物質(zhì)，該物質(zhì)一般是陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物。即“出來什么、加入什么”。 1.下列關于電解池工作原理的說法中，錯誤的是(　　) A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置 B.電解池中發(fā)生的反應是非自發(fā)的氧化還原反應 C.電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應 D.與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應 答案　D 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解相關概念的辨析 2.在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量增大，符合這一情況的是(　　

13、) A.電解質(zhì)溶液是稀硫酸 B.金屬M是陽極，金屬N是陰極 C.M和N是石墨電極 D.M是陰極，N是陽極 答案　B 解析　由題意可知，M極溶解，發(fā)生氧化反應，為陽極；N極質(zhì)量增加，有金屬單質(zhì)在N極上析出，發(fā)生還原反應，為陰極；電解質(zhì)溶液為鹽溶液，M為金屬電極。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的電極判斷 3.用石墨作電極電解氯化銅溶液，下列說法正確的是(　　) A.在陽極上析出金屬銅 B.在陰極上析出金屬銅 C.在陰極上產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體 D.陽極上發(fā)生還原反應 答案　B 解析　根據(jù)電解原理，陽極發(fā)生氧化反應：2Cl－－2e－===Cl2↑，陽極上

14、放出有刺激性氣味的氯氣；陰極發(fā)生還原反應：Cu2＋＋2e－===Cu。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 4.(2017·南陽一中高二期末)用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為3∶1的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，不可能發(fā)生的反應有(　　) A.2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑ B.Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ C.2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ D.2H2O2H2↑＋O2↑ 答案　C 解析　設混合溶液的體積為4 L，溶液中硫酸銅和氯化鈉的物質(zhì)的量分別為3 mol和1 mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，第一階段：陽極上氯離子放電，

15、陰極上銅離子放電，電解的方程式是Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑，氯離子完全反應時，剩余銅離子2.5 mol；第二階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，電解的方程式是2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑；第三階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電，電解的方程式是2H2O2H2↑＋O2↑。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 5.用石墨作陽極、鐵棒作陰極電解熔融的氯化鈉，下列說法正確的是(　　) A.石墨電極周圍有大量的鈉離子 B.鐵棒質(zhì)量增加 C.電子通過熔融電解質(zhì)流向鐵棒 D.陰極發(fā)生氧化反應 答案　B 解析　氯離子移向陽極，發(fā)生

16、氧化反應：2Cl－－2e－===Cl2↑；鈉離子移向陰極，發(fā)生還原反應：2Na＋＋2e－===2Na。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解規(guī)律的綜合應用 6.用石墨作電極，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO等離子中選出適當離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學式： (1)當陰極放出H2，陽極放出O2時，電解質(zhì)是________。 (2)當陰極析出金屬，陽極放出O2時，電解質(zhì)是________。 (3)當陰極放出H2，陽極放出Cl2時，電解質(zhì)是________。 (4)通過電子的物質(zhì)的量與陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽極放出的氣體的物質(zhì)的量之比為4∶2∶1時

17、，電解質(zhì)是____________。 答案　(1)Na2SO4　(2)CuSO4　(3)NaCl　(4)CuSO4 解析　惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型有電解水型、電解電解質(zhì)型、放氫氣生堿型和放氧氣生酸型。再根據(jù)陰、陽離子在電極的放電順序判斷。 (1)陰極有H2生成，陽極有O2生成，實質(zhì)為電解水，故電解質(zhì)是活潑金屬的含氧酸鹽，即Na2SO4。 (2)實質(zhì)為放氧氣生酸型，即電解質(zhì)為不活潑金屬的含氧酸鹽，即CuSO4。 (3)實質(zhì)為放氫氣生堿型，即電解質(zhì)為活潑金屬的無氧酸鹽，即NaCl。 (4)由陽極生成氣體和轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為1∶4，知陽極產(chǎn)生氣體為O2,1 mol O2轉(zhuǎn)移4

18、mol e－，金屬與電子的物質(zhì)的量之比為1∶2，故金屬為＋2價，即Cu2＋，即為CuSO4。 考點　　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　由電解產(chǎn)物判斷相應的電解質(zhì) [對點訓練] 題組一　電解及其裝置(電解池) 1.關于下圖所示①②兩個裝置的敘述，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＋向負極方向移動 答案　B 解析?、贋殡娊獬?，電解水，陽極反應式為4OH－－4e－=

19、==2H2O＋O2↑，硫酸的濃度增大；②為原電池，溶液中的氫離子移向正極，正極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，硫酸的濃度減小。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的構(gòu)成與識別 2.有關甲、乙、丙、丁四個圖示的敘述正確的是(　　) A.甲中負極反應式為2H＋＋2e－===H2↑ B.乙中陽極反應式為Ag＋＋e－===Ag C.丙中H＋向碳棒方向移動 D.丁中電解開始時陽極產(chǎn)生黃綠色氣體 答案　C 解析　由圖知，甲、丙為原電池，甲中Zn為負極，負極反應式為Zn－2e－===Zn2＋，A錯；丙中Fe為負極，C為正極，H＋向正極移動，C正確；乙、丁為電解池，乙中

20、Ag作陽極，本身失電子，B錯；丁中放電順序：I－>Cl－，開始產(chǎn)生I2，D錯。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的構(gòu)成與識別 3.如圖裝置中發(fā)生反應的離子方程式為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列說法錯誤的是(　　) A.a、b不可能是同種材料的電極 B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 C.該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸 D.該裝置可看作是銅—鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸 答案　A 解析　若該裝置為電解池，則a、b兩電極的材料可以都為Zn，A項錯誤；在保證陽極為Zn時，該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸，B項正確；在保證其中一電極的材料為Z

21、n時，用活潑性比鋅弱的材料作另一電極，該原電池的電解質(zhì)溶液為稀鹽酸或稀硫酸都可以，C、D項正確。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的構(gòu)成與識別 4.某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關分析完全正確的是(　　) 選項 A B C D a電極 陽極 陰極 陽極 陰極 d電極 正極 正極 負極 負極 Q離子 陽離子 陽離子 陰離子 陰離子 答案　B 解析　根據(jù)題圖知，該裝置有外接電源，所以屬于電解池，根據(jù)電子流向知，c是負極，d是正極，a是陰極，b是陽極，電解時，電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動，陰

22、離子向陽極移動，則Q是陽離子，P是陰離子，故B正確。 考點　電解及其裝置(電解池) 題點　電解池的電極判斷 題組二　電解規(guī)律及其應用 5.用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段時間陰極和陽極上析出的物質(zhì)分別是(　　) A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2 C.H2和O2 D.Cu和O2 答案　B 解析　由題意知，溶液中存在H＋、Cu2＋、Na＋、SO、NO、Cl－、OH－，根據(jù)離子的放電順序，陽離子為Cu2＋>H＋>Na＋，陰離子為Cl－>OH－>SO、NO，則最初一段時間，陰極Cu2＋＋2e－===Cu，陽極2Cl－－2e－===Cl

23、2↑。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 6.用石墨作電極，電解1 mol·L－1下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是(　　) A.硫酸 B.氫氧化鈉 C.硫酸鈉 D.氯化鈉 答案　C 解析　用惰性電極電解硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液實質(zhì)是電解水，濃度增大，硫酸溶液的pH減小，氫氧化鈉溶液的pH增大，硫酸鈉溶液的pH不變；電解氯化鈉溶液時生成氫氧化鈉，溶液的pH增大。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 7.如圖為直流電源電解稀硫酸鈉溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗

24、現(xiàn)象中正確的是(　　) A.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色 B.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色 C.逸出氣體的體積，a極的小于b極的 D.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體 答案　B 解析　a極為陰極，H2O電離出的H＋放電，促進H2O的電離平衡向右移動，c(OH－)增大，石蕊溶液變藍色，b極為陽極，H2O電離出的OH－放電，c(H＋)增大，石蕊溶液變紅色，A項不正確，B項正確；a極產(chǎn)生H2，b極產(chǎn)生O2，H2的體積是O2體積的2倍，故C、D項不正確。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 題點　電解結(jié)果的分析與判斷 8.用鉑電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液，

25、在電解后的電解液中加適量水，就能使溶液濃度恢復到電解前濃度的是(　　) A.NaCl B.Na2CO3 C.CuSO4 D.K2S 答案　B 解析　電解NaCl溶液時陽極和陰極分別為Cl－和H＋放電，相當于電解HCl，恢復原濃度需通入適量HCl氣體，A項錯誤；電解Na2CO3溶液時陽極和陰極分別為OH－和H＋放電，相當于電解水，恢復原濃度需加入適量H2O，B項正確；電解CuSO4溶液時陽極和陰極分別為OH－和Cu2＋放電，恢復原濃度需加入適量CuO，C項錯誤；電解K2S溶液時陽極和陰極分別為S2－和H＋放電，恢復原濃度需通入適量H2S，D項錯誤。 考點　酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)

26、律 題點　電解后電解質(zhì)的復原 題組三　電解的相關綜合 9.下列有關用惰性電極電解AgNO3溶液一段時間后的說法，正確的是(　　) A.電解過程中陽極的質(zhì)量不斷增加 B.電解過程中溶液的pH不斷升高 C.此時向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復到電解前的狀況 D.電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2∶1 答案　C 解析　用惰性電極電解AgNO3溶液，總的電解反應式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，陰極上析出Ag，陽極上放出O2，故A錯誤，D錯誤；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B錯誤；要使溶液恢復到電解前的狀況要加入的物質(zhì)應是4Ag＋O2，即Ag2O，C正確

27、。 考點　電解的相關綜合 題點　電解規(guī)律的綜合應用 10.(2017·吉林一中調(diào)研)電化學降解NO的原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A.鉛蓄電池的A極為正極，電極材料為PbO2 B.鉛蓄電池在工作過程中負極質(zhì)量增加 C.該電解池的陰極反應式為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O D.若電解過程中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則質(zhì)子交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為10.4 g 答案　D 解析　由電池原理示意圖可知，硝酸根離子轉(zhuǎn)化為氮氣，發(fā)生還原反應，右側(cè)電極為電解池的陰極，則B極為電池的負極、A極為電池的正極，鉛蓄電池的負極材料為Pb，正極材料為

28、PbO2，A項正確；鉛蓄電池在工作時負極上鉛失去電子轉(zhuǎn)化為硫酸鉛附著在電極上，電極質(zhì)量增加，B項正確；電解池中陰極反應式為2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，陽極反應式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，若電解過程中轉(zhuǎn)移2 mol電子，則左側(cè)池中產(chǎn)生氧氣0.5 mol，同時有2 mol氫離子經(jīng)過質(zhì)子交換膜到達右側(cè)溶液中，右側(cè)池中產(chǎn)生氮氣0.2 mol，因此左側(cè)電解液的質(zhì)量減少18 g，右側(cè)電解液的質(zhì)量減少3.6 g，兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差為14.4 g，故C項正確，D項不正確。 考點　電解的相關綜合 題點　電解規(guī)律的綜合應用 11.(2017·河北唐山一中高三月考)載

29、人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳，同時需要提供氧氣。某電化學裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實現(xiàn)上述要求，同時還有燃料一氧化碳生成，該電化學裝置中得電子的電極發(fā)生的反應是2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－。下列判斷錯誤的是(　　) A.上述電化學裝置相當于電解池 B.上述裝置進行的總反應為2CO2===2CO＋O2 C.反應結(jié)束后該電化學裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強 D.失電子的電極發(fā)生的反應是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 答案　C 解析　該電池是利用電能轉(zhuǎn)化為化學能，符合電解池原理，所以題述電化學裝置相當于電解池，故A正確；該電池中，陰極的電極反應

30、式為2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－，陽極上OH－失電子生成氧氣，得失電子相同條件下，將兩個電極反應式相加即得電池總反應式：2CO2===2CO＋O2，故B正確；陰極反應生成的OH－在陽極完全反應，電池總反應為2CO2===2CO＋O2，所以反應結(jié)束后該電化學裝置中的電解質(zhì)溶液的堿性不變，故C錯誤；陽極上OH－失電子生成氧氣供給呼吸，電極反應式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故D正確。 考點　電解的相關綜合 題點　電解規(guī)律的綜合應用 12.(2017·昆明一中高三月考)如圖是CO2經(jīng)電催化還原為CH4的裝置示意圖。下列說法不正確的是(　　) A.該過程是電

31、能轉(zhuǎn)化為化學能的過程 B.銅電極的電極反應式為CO2＋8HCO＋8e－===CH4＋8CO＋2H2O C.一段時間后，①池中n(KHCO3)不變 D.一段時間后，②池中溶液的pH一定下降 答案　C 解析　該裝置連接有電源，則該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學能的過程，A項正確；二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應過程中，碳元素的化合價降低，在銅電極上發(fā)生還原反應，電極反應式為CO2＋8HCO＋8e－===CH4＋8CO＋2H2O，B項正確；由于①池溶液中的碳酸氫根離子被消耗，故一段時間后，碳酸氫鉀的物質(zhì)的量減少，C項錯誤；①池中的銅電極為陰極，發(fā)生還原反應，②池中的鉑電極為陽極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為4

32、OH－－4e－===O2↑＋2H2O，該過程中有H＋生成，故溶液的pH降低，D項正確。 考點　電解的相關綜合 題點　電解池的多池互聯(lián) [綜合強化] 13.如圖所示裝置為在直流電源的作用下電解CuSO4溶液的裝置，其中A、B為石墨電極，a、b為電源的兩極，當接通電源，通電一段時間后，將B電極取出，洗干凈并干燥后稱量，其質(zhì)量增加了3.2 g，則： (1)a電極為電源的________極。 (2)寫出電極反應式：A極_____________________________________________________， B極___________________________

33、_____________________________________________。 (3)若使反應后的溶液恢復到原來狀態(tài)，則應該加入________，加入________ g。 答案　(1)正　(2)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 2Cu2＋＋4e－===2Cu　(3)CuO　4.0 考點　電解的相關綜合 題點　電解規(guī)律的綜合應用 14.如圖X是直流電源。Y池中c、d為石墨棒，Z池中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。 (1)①b為電源的________極(填“正”“負”“陰”或“陽”，下同)。 ②Z池中e為________極。 ③連接

34、Y、Z池線路，電子流動的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。 (2)①寫出c極上反應的電極反應式：__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②寫出Y池中總反應的化學方程式：__________________________________________ _______________________________________________________________

35、_________。 ③寫出Z池中e極上反應的電極反應式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①負　②陽?、邸? (2)①2Cl－－2e－===Cl2↑ ②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ③Cu－2e－===Cu2＋ 解析　d極附近顯紅色，說明d為陰極，電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，c為陽極，電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池電解NaCl溶液

36、的總反應方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流電源中a為正極，b為負極，Z池中f為陰極，e為陽極，電極反應式分別為Cu2＋＋2e－===Cu、Cu－2e－===Cu2＋，電子流動方向由e→d。 考點　電解的相關綜合 題點　電解池的多池互聯(lián) 15.A、B、C為三種強電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示： 陽離子 Na＋、K＋、Cu2＋ 陰離子 SO、OH－ 圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。 接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解

37、時間t的關系如圖2所示。據(jù)此回答下列問題： (1)M為電源的________(填“正”或“負”)極，電極b上發(fā)生的電極反應為__________________。 (2)寫出乙燒杯中的電池反應方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？ ________________________________________

38、________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若經(jīng)過這一段時間后，要使丙恢復到原來的狀態(tài)，需要進行的操作是________________________________________________________________________。 答案　(1)負　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 (3)能，因為硫酸銅溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩崛芤?，反?/p>

39、變?yōu)殡娊馑姆磻? (4)向丙燒杯中加入一定量水 解析　(1)乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的電極反應為Cu2＋＋2e－===Cu，即c電極為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極。而Cu2＋只能和SO結(jié)合，可以確定B為硫酸銅；由常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關系圖，可以確定A為KOH或NaOH，C為Na2SO4或K2SO4。甲中為KOH或NaOH溶液，相當于電解H2O，陽極b處為陰離子OH－放電，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。(2)乙燒杯中是電解CuSO4溶液，電池反應方程式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。(3)乙中銅全部析出后，電解質(zhì)變?yōu)镠2SO4，所以電解反應仍能繼續(xù)進行。 考點　電解的相關綜合 題點　電解規(guī)律的綜合應用