2019-2020年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解第1課時(shí)學(xué)案魯科版.doc

2019-2020年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解第1課時(shí)學(xué)案魯科版課標(biāo)要求1了解電解池的構(gòu)成。2了解電解池的電極名稱，會(huì)寫電極反應(yīng)方程式。3掌握電解池工作時(shí)，溶液中陰陽離子的放電順序。1電解池組成“三條件”(1)外接電源以及與電源相連的兩個(gè)電極；(2)電解質(zhì)溶液；(3)閉合回路。2電解池陰、陽極“四特點(diǎn)”陽極外接直流電源正極流出電子發(fā)生氧化反應(yīng)陰離子移向；陰極外接直流電源負(fù)極流入電子發(fā)生還原反應(yīng)陽離子移向。3離子放電“兩順序”(惰性電極)陽極：S2>I>Br>Cl>OH；陰極：Ag>Fe3>Cu2>H(酸)>Sn2>Zn2>H水>Al3。1電解熔融NaCl(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后，在石墨片周圍有氣泡產(chǎn)生，在鐵片上生成銀白色金屬。(2)實(shí)驗(yàn)分析：熔融氯化鈉中存在的微粒Na、Cl。通電后離子的運(yùn)動(dòng)方向：陽離子Na(填離子符號(hào))移向鐵電極，陰離子Cl(填離子符號(hào))移向石墨電極。電極上發(fā)生的變化：鐵電極：2Na2e=2Na，石墨電極：2Cl2e=Cl2。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：熔融的氯化鈉在電流作用下發(fā)生了化學(xué)變化，分解生成了鈉和氯氣。2電解讓直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。3電解池(1)概念：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)構(gòu)成條件直流電源以及與電源相連的兩電極；電解質(zhì)溶液或熔融狀態(tài)的電解質(zhì)；形成閉合回路。(3)電極及電極反應(yīng)陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極；陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。電極反應(yīng)：在電極上進(jìn)行的半反應(yīng)，它可以表示電極上物質(zhì)的變化情況和電子的轉(zhuǎn)移情況。4電解池工作原理(1)電極反應(yīng)類型陽極氧化反應(yīng)；陰極還原反應(yīng)。(2)電子流向：電源負(fù)極陰極；陽極電源正極。(3)電流方向：電源正極陽極；陰極電源負(fù)極。(4)離子流向：陽離子陰極；陰離子陽極。用石墨作電極電解CuCl2溶液。(1)通電前溶液中存在哪些離子？這些離子怎樣運(yùn)動(dòng)？提示：由CuCl2電離出的Cu2、Cl、H2O電離出的少量H、OH，這些離子作自由移動(dòng)。(2)通電后離子怎樣移動(dòng)？提示：Cu2、H向陰極移動(dòng)，Cl、OH向陽極移動(dòng)。(3)在兩極各是什么離子發(fā)生反應(yīng)？產(chǎn)物分別是什么？提示：Cu2、H應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，由于氧化性Cu2>H，則Cu2首先被還原生成銅：Cu22e=Cu；Cl、OH應(yīng)在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于還原性Cl>OH，Cl首先被氧化生成氯氣：2Cl2e=Cl2，即陰極產(chǎn)物是銅，陽極產(chǎn)物是氯氣。1電解池電極的判斷2電解池的工作原理接通外界電源后，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(dòng)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。3電解產(chǎn)物的判斷方法(1)陽極產(chǎn)物的判斷：首先看電極材料。若為活性電極(除Au、Pt石墨以外的金屬材料)，則電極材料失電子，電極溶解生成相應(yīng)的金屬陽離子。若為惰性電極(Au、Pt、石墨)，則依據(jù)溶液中陰離子的失電子能力加以判斷。離子放電(失電子)順序：S2>I>Br>Cl>OH>SO(等含氧酸根離子)。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電(得電子)順序判斷，生成相應(yīng)的金屬單質(zhì)(或氫氣)Ag>Hg2>Fe3>Cu2>H>Pb2>Sn2>Zn2>Al3>Mg2>Na>Ca2>K。特別提醒當(dāng)溶液中的Zn2的濃度遠(yuǎn)大于水溶液中H濃度時(shí)，得電子能力為Zn2>H。K、Na、Ca2、Mg2、Al3只在熔融狀態(tài)下放電，在水溶液中不放電。1.如圖是電解熔融NaCl制備金屬鈉的裝置示意圖，下列有關(guān)判斷正確的是()A通過該裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷石墨電極為正極CNa在鐵極上得到電子被還原為鈉原子D鐵電極為陽極解析：選C該裝置為電解裝置，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，石墨電極作陽極，鐵電極為陰極。2.如圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是()Aa為負(fù)極、b為正極Ba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，氯離子濃度不變解析：選C電流從電源的正極流出，因此a為電源正極，b為負(fù)極，則c為陽極，d為陰極；電解CuCl2溶液電極反應(yīng)為陽極(c電極)2Cl2e=Cl2，陰極(d電極)Cu22e=Cu，故C項(xiàng)正確。1電解方程式的書寫步驟以用石墨作電極電解CuSO4溶液為例。第一步：明確溶液中存在的離子。陽離子：Cu2、H；陰離子：OH、SO。第二步：判斷陰陽兩極附近離子種類及離子放電順序。陰極：Cu2>H；陽極：OH>SO。第三步：寫出電極反應(yīng)式和總的電解方程式。陰極：2Cu24e=2Cu；陽極：2H2O4e=O24H。根據(jù)得失電子數(shù)相等，兩極反應(yīng)式相加得總方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。2電解規(guī)律類型電解質(zhì)類別電極反應(yīng)電解質(zhì)復(fù)原電解水型含氧酸，如H2SO4陰極：4H4e=2H2陽極：4OH4e=2H2OO2電解化學(xué)方程式：2H2O2H2O2加水可溶性強(qiáng)堿，如NaOH活潑金屬含氧酸鹽，如KNO3電解電解質(zhì)自身型無氧酸，如HCl陰極：2H2e=H2陽極：2Cl2e=Cl2電解化學(xué)方程式：2HClH2Cl2加溶質(zhì)(如HCl)不活潑金屬無氧酸鹽，如CuCl2陰極：Cu22e=Cu陽極：2Cl2e=Cl2電解化學(xué)方程式：CuCl2CuCl2加溶質(zhì)(如CuCl2)放H2生堿型活潑金屬無氧酸鹽，如NaCl陰極：2H2e=H2陽極：2Cl2e=Cl2電解離子方程式：2Cl2H2OCl2H22OH加HCl放O2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽，如CuSO4陰極：2Cu24e=2Cu陽極：4OH4e=2H2OO2電解離子方程式：2Cu22H2O2CuO24H加CuO1用鉑做電極電解下列物質(zhì)的水溶液，電解方程式正確的是()ACuSO4溶液：2H2O2H2O2B稀硫酸：2H2O2H2O2CCuCl2溶液：2CuCl22H2O2CuO24HClDNaCl溶液：2NaCl2NaCl2解析：選B當(dāng)電解池的電極是惰性電極時(shí)，陽極不溶解。A項(xiàng)，正確的電解方程式為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4；B項(xiàng)，實(shí)質(zhì)是電解水，電解方程式正確；C項(xiàng)，正確的電解方程式為CuCl2CuCl2；D項(xiàng)，電解的是NaCl溶液，而不是熔融NaCl，正確的電解方程式為2NaCl2H2OH2Cl22NaOH。2用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))，電解液基本不變的是()ACuCl2(CuSO4)BNaOH(NaOH)CNaCl(HCl) DCuSO4Cu(OH)2解析：選CC中電解NaCl溶液時(shí)NaOH仍留在原溶液中，H2、Cl2逸出，則損失了H、Cl兩種元素，且物質(zhì)的量之比是11，故加入HCl是正確的；A中電解CuCl2溶液時(shí)，損失了Cu和Cl兩種元素，加入CuSO4不能彌補(bǔ)Cl，而多了SO；B中電解NaOH溶液時(shí)，損失了H、O兩種元素，若加入NaOH則增加了Na；D中電解CuSO4溶液時(shí)，損失了Cu、O兩種元素，若加入Cu(OH)2則增加了H2O。3寫出用惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：(1)電解NaCl溶液：陽極：_；陰極：_。總反應(yīng)式：_。(2)電解CuSO4溶液：陽極：_；陰極：_?？偡磻?yīng)式：_。答案：(1)2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2OH2Cl22NaOH(2)4OH4e=O22H2O2Cu24e=2Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO4三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1下列是電解不同物質(zhì)的電極反應(yīng)，其中錯(cuò)誤的是()A電解飽和食鹽水陰極：Nae=NaB電解Na2SO4溶液陽極：4OH4e=2H2OO2C電解熔融NaCl陰極：Nae=NaD電解NaOH溶液陽極：4OH4e=2H2OO2解析：選AA項(xiàng)中電解飽和食鹽水時(shí)，陰極應(yīng)是H2O電離出的H得電子放出H2。2用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的pH下降的是()CuSO4AgNO3BaCl2H2SO4ABC D解析：選A陰極質(zhì)量增加，應(yīng)是金屬陽離子在陰極放電；電解液pH下降，應(yīng)是OH在陽極放電。3用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為13的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有()2Cu22H2O2Cu4HO2Cu22ClCuCl22Cl2H2O2OHH2Cl22H2O2H2O2A BC D解析：選C陰極陽離子的放電先后順序?yàn)镃u2、H，陽極陰離子放電的先后順序?yàn)镃l、OH，通電時(shí)首先發(fā)生的反應(yīng)為Cu22ClCuCl2，Cu2全部還原后，Cl還有剩余，此時(shí)陰極放電的離子是H2O電離產(chǎn)生的H，因此反應(yīng)為：2Cl2H2O2OHH2Cl2，當(dāng)Cl全部氧化后，溶液中的溶質(zhì)為Na2SO4、NaOH，繼續(xù)通電實(shí)質(zhì)是電解水：2H2O2H2O2，故正確選項(xiàng)為C。4用惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液，下列說法中不正確的是()A陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu22e=CuB陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2C若有6.4 g金屬Cu析出，放出的O2為0.05 molD恰好電解完時(shí)，加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢復(fù)到原來的濃度解析：選D惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液，陰極的電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，陽極的電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2，若有6.4 g金屬Cu(即0.1 mol)析出，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，放出的O2為0.2 mol40.05 mol，恰好電解完時(shí)，應(yīng)加入一定量的CuO溶液可恢復(fù)到原來的濃度，A、B、C正確，D錯(cuò)誤。5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(duì)其溶液進(jìn)行電解。(1)兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_(至少答一種，下同)；(2)若陰極析出金屬、陽極放出O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_；(3)兩極分別放出氣體，且體積比為11，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_。解析：(1)該題找兩極分別放出H2和O2的電解質(zhì)，其陽離子是H或比H放電能力弱的Ba2；陰離子是OH或比OH放電能力弱的SO、NO，則分別由陽離子和陰離子組成的可溶性電解質(zhì)符合題意。(2)陰極上的陽離子應(yīng)是比H放電能力強(qiáng)的Cu2、Ag，陽極上陰離子應(yīng)是放電能力弱于OH的NO、SO，由陽離子和陰離子組成的可溶性電解質(zhì)，即符合題意。(3)陰極放出的是H2，陽極是Cl放電生成Cl2。答案：(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2(2)Cu(NO3)2、CuSO4、AgNO3(3)HCl、BaCl21下列裝置中屬于電解池的是()解析：選CA項(xiàng)裝置是原電池；B項(xiàng)裝置既不能構(gòu)成原電池(兩電極相同)也不能構(gòu)成電解池(無直流電源)；C項(xiàng)裝置是電解池；D項(xiàng)裝置不能形成閉合回路，故不能構(gòu)成原電池。2電解池中，陽極一定()A發(fā)生氧化反應(yīng)B與電源正極相連C是鉑電極 D得電子解析：選B陽極材料若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)。3電解CuCl2和NaCl的混合溶液，陰極和陽極上首先析出的物質(zhì)分別是()ACu和Cl2 BH2和Cl2CH2和O2 DCu和O2解析：選A在CuCl2和NaCl溶液中，Cu2、Na、H向陰極移動(dòng)，因Cu2氧化性最強(qiáng)，則陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu，而Cl、OH向陽極移動(dòng)，因Cl的還原性比OH強(qiáng)，所以陽極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，故電解時(shí)陰極、陽極首先析出的物質(zhì)分別為Cu和Cl2。4某同學(xué)欲完成2HCl2Ag=2AgClH2反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是()解析：選C銀在金屬活動(dòng)性順序中位于氫之后，因此Ag不能直接與鹽酸反應(yīng)，可利用電解的方式使反應(yīng)得以進(jìn)行。根據(jù)元素化合價(jià)的變化，Ag須失電子成為Ag，因此Ag為陽極。5用石墨電極電解某酸溶液時(shí)，在相同條件下，陰、陽兩極收集到的氣體的體積之比是21，則下列結(jié)論正確的是()A陰極上一定產(chǎn)生H2，陽極上一定產(chǎn)生O2B該酸可能是鹽酸C電解后溶液的酸性減弱D陽極的電極反應(yīng)式為2H2e=H2解析：選A電解酸溶液時(shí)，H在陰極上放電產(chǎn)生H2，又因陰、陽兩極收集到的氣體的體積之比是21，可知陽極上一定產(chǎn)生O2，故該酸為含氧酸，電解該酸溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，則電解后溶液的酸性增強(qiáng)。6.如圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是()A逸出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出有刺激性氣味氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析：選D由圖可知a為陰極，b為陽極，由于電極為石墨，且在溶液中存在的微粒為Na、SO、H和OH，故電極反應(yīng)為陽極4OH4e=O22H2O；陰極4H4e=2H2，兩極均產(chǎn)生無色、無味氣體，且陽極氣體比陰極氣體少；由于陽極附近OH減少，故溶液呈酸性，由于陰極附近H減少，故溶液呈堿性，故滴入石蕊溶液，陽極附近顯紅色，陰極附近顯藍(lán)色。7下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析：選C電解時(shí)只生成氫氣和氧氣，則電解質(zhì)所含的陽離子在H之后放電，陰離子應(yīng)該在OH之后放電。電解HCl溶液的方程式為2HClCl2H2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解CuSO4溶液的方程式為2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解NaBr溶液的方程式為2NaBr2H2O2NaOHH2Br2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說法錯(cuò)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(lán)色 D溶液的pH變小解析：選D以石墨為電極，電解KI溶液時(shí)，陰離子在陽極的放電能力I>OH，陽離子在陰極的放電能力H>K，所以該電解反應(yīng)為2KI2H2OI2H22KOH。由于在溶液中含有少量酚酞和淀粉，所以在陽極附近碘單質(zhì)遇淀粉，溶液變?yōu)樗{(lán)色；在陰極由于產(chǎn)生氫氣，溶液顯堿性，遇酚酞，溶液變?yōu)榧t色。因?yàn)楫a(chǎn)生了堿，溶液堿性增強(qiáng)，所以溶液的pH變大。9如下圖裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，a極附近溶液呈紅色。(1)電源的負(fù)極是_，B中的陽極是_。(2)電極質(zhì)量增加的是_，A溶液的pH_(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)B裝置用U形管的原因是_。解析：題給裝置是電解裝置，根據(jù)現(xiàn)象推斷，a、b為惰性電極，a附近溶液顯紅色，即a附近溶液呈堿性。則a極析出H2，發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。故電源X是負(fù)極，Y是正極。在A裝置中，鉑極是陰極，銅極是陽極。陽極活性電極本身放電，陰極是Cu2放電，即陽極：Cu2e=Cu2(氧化反應(yīng))，陰極：Cu22e=Cu(還原反應(yīng))，故A裝置是典型的電鍍裝置，pH無變化，各離子濃度也無變化。B用U形管是為了讓H2和Cl2分開，防止爆炸。電解方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。答案：(1)Xb(2)Pt不變(3)防止H2、Cl2混合后發(fā)生爆炸10用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液：硫酸；鹽酸；NaOH溶液；Na2SO4溶液；CuCl2溶液；NaCl溶液；CuSO4溶液。請(qǐng)依據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題(填序號(hào))：(1)陰極反應(yīng)與相同的有_，與相同的有_。(2)陽極反應(yīng)與相同的有_，與相同的有_。(3)寫出電解下列溶液的化學(xué)方程式：_；_；_。(4)只有水被電解的是_，只有電解質(zhì)本身被電解的是_，電解質(zhì)和水都被電解的是_。(5)電解后溶液的pH顯著增大的是_，減小的是_。(6)欲使溶液電解后復(fù)原需_，欲使電解后的復(fù)原需加入_。答案：(1)(2)(3)2H2O2H2O22NaCl2H2O2NaOHH2Cl22CuSO42H2O2H2SO42CuO2(4)(5)(6)通入HCl氣體CuO1同溫、同壓下，用惰性電極在U形管中電解下列物質(zhì)的水溶液，消耗相同的電量，生成氣體體積最大的是()A飽和食鹽水 BCuCl2溶液CCuSO4溶液 DNaOH溶液解析：選A電解飽和食鹽水，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，假設(shè)轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氫氣和氯氣各1 mol，共2 mol；而電解CuCl2溶液產(chǎn)生的氣體只有氯氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氯氣1 mol；電解CuSO4溶液，產(chǎn)生的氣體只有氧氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氧氣0.5 mol；電解NaOH溶液，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氧氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氫氣1 mol、氧氣0.5 mol，共1.5 mol。2下列有關(guān)水的電解實(shí)驗(yàn)的說法中不正確的是()A為提高水的電解速率，可以在水中加入少量的氯化鈉B若在水中加入少量的硫酸鈉，電解結(jié)束后溶液的pH將會(huì)保持不變C電解過程中，陰極區(qū)附近溶液的pH會(huì)增大D當(dāng)電解產(chǎn)生氧氣1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol解析：選A氯化鈉是電解質(zhì)，加入少量的氯化鈉后，電解速率加快，但是電解時(shí)氯離子要失電子，陽極得到氯氣；加入少量的硫酸鈉，實(shí)為電解水，硫酸鈉濃度增大，但溶液的pH將會(huì)保持不變；電解過程中，陰極區(qū)氫離子得電子，氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大；產(chǎn)生1 mol氧氣轉(zhuǎn)移4 mol e，故產(chǎn)生氧氣1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol。3.某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A電解初期，石墨電極上有H2產(chǎn)生B整個(gè)電解過程中，H的濃度不斷增大C電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出D電解初期，總反應(yīng)方程式為CuH2SO4CuSO4H2解析：選B電解初期，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2；陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2e=H2。電解一段時(shí)間后，成為電鍍銅，溶液中離子濃度及pH等不再變化。4按圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若乙中橫坐標(biāo)x表示通過電極的電子的物質(zhì)的量，則下列敘述正確的是()AF表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量BE表示反應(yīng)消耗H2O的物質(zhì)的量CE表示反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的量DF表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量解析：選B題圖甲裝置中發(fā)生的反應(yīng)為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，當(dāng)轉(zhuǎn)移4 mol電子時(shí)，消耗H2O 2 mol，生成的Cu、O2和H2SO4的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、2 mol。5下圖所示的電解池和中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b<d。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是()選項(xiàng)XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3解析：選D題意表明電極b、d上沒有氣體逸出，所電解的鹽溶液中金屬元素，應(yīng)該在金屬活動(dòng)順序表中(H)以后，只有D符合題意。6將含有KCl、CuBr2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液用鉑電極進(jìn)行電解，且電解時(shí)間足夠長(zhǎng)。有以下結(jié)論：溶液中幾乎沒有Br；電解質(zhì)溶液為無色；最終溶液顯堿性；K、Na和SO的濃度幾乎沒有變化。正確的是(設(shè)Cl2、Br2全部從溶液中逸出)()A B僅C D均正確解析：選A溶液中存在的陰離子有：Cl、Br、SO、OH，陽離子有：K、Cu2、Na、H。因用惰性電極電解足夠長(zhǎng)時(shí)間，陰離子首先放電的是Br：2Br2e=Br2，其次是Cl：2Cl2e=Cl2，最后是OH：4OH4e=2H2OO2，SO在溶液中不放電，陽離子首先放電的是Cu2：Cu22e=Cu，其次是H：2H2e=H2。所以先電解CuBr2，陽極生成Br2，陰極析出Cu，當(dāng)CuBr2電解完畢時(shí)，相當(dāng)于繼續(xù)電解HCl(H來源于水)，當(dāng)Cl消耗盡時(shí)，則繼續(xù)電解水。由于Cu2轉(zhuǎn)化為Cu，電解液變?yōu)闊o色；Cl放電時(shí)，水電離出的H放電，使溶液中的OH濃度增大；由于電解足夠長(zhǎng)時(shí)間，水被消耗，K、Na、SO濃度會(huì)增大。7如下圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極極板質(zhì)量增加，b極極板處有無色無味的氣體放出，符合這一情況的是()a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2解析：選A由題意知a極板質(zhì)量增加，a應(yīng)為陰極，則b為陽極，x為電源的負(fù)極，y為電源正極。A選項(xiàng)中a極板為陰極，b極板為陽極，參考各個(gè)選項(xiàng)知，A項(xiàng)符合，電解時(shí)，a極有Cu附著，b極有O2放出；B項(xiàng)不符合，電解時(shí)a極無質(zhì)量變化；C項(xiàng)陽極為Fe，為活性電極，電解時(shí)Fe在陽極放電溶解，無氣體生成，故C項(xiàng)不符合；D項(xiàng)電解時(shí)，Cl在陽極放電生成Cl2，Cl2為黃綠色有刺激氣味的氣體，與題意不符合。8將0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用惰性電極電解一段時(shí)間后，若在一極析出0.3 mol Cu，此時(shí)在另一極上產(chǎn)生的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為()A4.48 LB5.6 LC6.72 LD7.84 L解析：選BAgNO3和KCl反應(yīng)后，溶液中能發(fā)生放電的離子為0.4 mol Cu2、0.4 mol Cl及H和OH；陰極生成0.3 mol Cu時(shí)，轉(zhuǎn)移電子0.6 mol。陽極先發(fā)生反應(yīng)2Cl2e=Cl2，0.4 mol Cl放電消耗 0.4 mol電子，生成0.2 mol Cl2；再發(fā)生反應(yīng)4OH4e=2H2OO2，消耗0.2 mol電子，生成0.05 mol O2，故陽極共生成氣體0.25 mol，體積為5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。9.如圖為持續(xù)電解含有一定量CaCl2水溶液(含酚酞)的裝置(以鉑為電極)，A為電流表。電解一段時(shí)間t1后，將CO2連續(xù)通入電解液中。(1)電解時(shí)，F(xiàn)極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_，E極發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_，電解總反應(yīng)式為_。(2)電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象：_。_。_。解析：溶液中含有Ca2、H、Cl、OH，通電時(shí)，Ca2、H移向陰極，H放電能力比Ca2強(qiáng)，在E極上發(fā)生反應(yīng)：2H2e=H2，OH富集在陰極(E極)，則使陰極區(qū)溶液變紅；Cl、OH移向陽極，Cl在陽極放電，2Cl2e=Cl2，總反應(yīng)方程式為2Cl2H2O2OHH2Cl2，通電一段時(shí)間后，溶液堿性增強(qiáng)，通入CO2后，生成CaCO3沉淀，繼續(xù)通入CO2沉淀消失，生成易溶于水的Ca(HCO3)2。答案：(1)氧化2Cl2e=Cl2還原2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl2(2)通電后E極處溶液呈紅色通電時(shí)，E極、F極均有氣體生成通入CO2時(shí)，溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)通入CO2沉淀又消失。10.如圖所示，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 molL1 AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100 mL 0.25 molL1 CuCl2溶液，A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g，則(1)電源E為_極，F(xiàn)為_極。(2)A極的電極反應(yīng)式為_，析出物質(zhì)_mol。(3)B極的電極反應(yīng)式為_，析出氣體_mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)C極的電極反應(yīng)式為_，析出物質(zhì)_mol。解析：由電解一段時(shí)間后A極比C極重，可知A極上有Ag析出，C極上有Cu析出，若A極上析出銀的物質(zhì)的量為n(Ag)，則C極上析出Cu的物質(zhì)的量為n(Ag)，有關(guān)系式108 gmol1n(Ag)64 gmol1n(Ag)1.9 g，n(Ag)0.025 mol。由此可知，兩電解池內(nèi)的電解質(zhì)均是足量的，故兩池電極反應(yīng)式分別為：A極：Age=Ag；B極：4OH4e=2H2OO2；C極：Cu22e=Cu；D極：2Cl2e=Cl2。A、C兩極析出物質(zhì)的量分別為0.025 mol 和0.012 5 mol，B極析出O2的體積為：0.006 25 mol22.4 Lmol10.14 L140 mL。答案：(1)負(fù)正(2)4Ag4e=4Ag0.025(3)4OH4e=2H2OO2140(4)Cu22e=Cu0.012 5