下列叙述正确的是（ D ）
A.阳极发生还原反应,电极反应式只有:
Ni2++2e-
Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
解析:
阳极发生氧化反应,其电极反应式:
Ni-2e-
Ni2+,Fe-2e-
Fe2+;Zn-2e-
Zn2+,A错误;电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni,粗镍中的Cu、Pt沉积在电解池底部;阴极Ni析出的是Ni;依据电子守恒,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,B错误;电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Zn2+、Ni2+;C错误;粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质作阳极,铜和铂活动性较镍弱,不失电子沉降电解池底部形成阳极泥,电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,D正确。
5.若要在铜片上镀银时,下列叙述错误的是（ C ）
①将铜片接在电源的正极 ②将银片接在电源的正极 ③在铜片上发生的反应是:
Ag++e-
Ag ④在银片上发生的反应是:
4OH--4e-
O2↑+2H2O ⑤可用硫酸溶液作电解质溶液 ⑥可用硝酸银溶液作电解质溶液
A.①③⑥B.②③⑥
C.①④⑤D.②③④⑥
解析:
在铜片上镀银时,应该将单质银作为阳极,铜片作为阴极,用硝酸银溶液作为电解液。
所以①将铜片接在电源的正极是错误的,铜片应该连接电源负极。
④在银片上发生的反应是Ag-e-
Ag+。
⑤可用硫酸溶液作电解质溶液,是错误的,应该用硝酸银溶液,故C正确。
6.下列描述中,不符合生产实际的是（ A ）
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极
D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
解析:
电解Al2O3时,Fe作阴极,石墨作阳极,若铁作阳极,Fe放电生成Fe2+。
7.按如图装置实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示（ D ）
①c（Ag+） ②c（N
） ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的pH
A.①③B.③④
C.①②④D.①②⑤
解析:
该装置为电镀池,电解质溶液不变,故选D。
8.如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素（H2NCONH2）的化学能直接转化为电能,并生成环境友好物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中正确的是（ C ）
A.乙装置中溶液颜色会变浅
B.铁电极应与Y相连接
C.M电极反应式:
H2NCONH2+H2O-6e-
CO2↑+N2↑+6H+
D.当N电极消耗0.25mol气体时,铜电极质量减少16g
解析:
乙装置为电镀装置,电镀液的浓度不变,因此溶液颜色不变,A项错误;电镀时,待镀金属作阴极,与电源负极相连,而N电极上O2转化为H2O,发生还原反应,N电极为正极,B项错误;根据N电极反应式:
O2+4H++4e-
2H2O、铜电极反应式:
Cu-2e-
Cu2+,由各电极上转移电子数相等,可得关系式:
O2～2Cu,则N电极消耗0.25molO2时,铜电极质量减少0.25mol×2×64g·mol-1=32g,D项错误。
9.制备二氧化锰的装置如图,阳极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,阴极以稀硫酸为电解液,电解装置中大箭头表示溶液中阳离子移动的方向。
下列说法正确的是（ C ）
A.N是电源的负极
B.右侧气孔逸出的气体可能为副产物H2
C.石墨电极的电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O
MnO2+4H+
D.电解过程中阳离子交换膜左侧硫酸浓度基本不变,右侧减小
解析:
阳离子向阴极移动,说明左侧为阴极,则M为电源负极,N为电源正极,A项错误;右侧为阳极,逸出的气体可能是溶液中的氢氧根离子放电生成的氧气,B项错误;石墨电极为阳极,锰离子失去电子生成二氧化锰,C项正确;电解过程中阳离子向左侧移动,左侧溶液中H+放电生成H2,硫酸浓度不变,右侧MnSO4电解生成MnO2和H2SO4,硫酸浓度增加,D项错误。
10.对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
（1）以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为 。
取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是
。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。
（3）以CuSO4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 。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（4）粗铜的电解精炼如图所示。
在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极 （填图中的字母）;在电极d上发生的电极反应为 ;
若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为
。
解析:
（1）阳极是Al发生氧化反应,要生成氧化膜,还必须有H2O参加,故电极反应式为2Al+3H2O-6e-
Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,是由于废电解液中的H+与HC
反应生成CO2气体,H+被消耗,c（OH-）增大,OH-与Al3+结合生成Al（OH）3白色沉淀。
（2）电镀时,阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+,以补充溶液中的Cu2+。
（3）电解精炼的过程中电能不能全部转化为化学能,小部分转化为热能,故a错误;粗铜的电解精炼,粗铜接电源正极,失电子发生氧化反应,故b正确;溶液中Cu2+向阴极移动,故c错误;Ag、Pt、Au等金属氧化性比Cu弱,将以沉淀的形式沉积于电解槽底部形成阳极泥,故d
正确。
（4）根据电解精炼铜的原理,粗铜作阳极,连接电源正极,即为图中c;电极d连接电源负极,即d作阴极,电极反应为Cu2++2e-
Cu;粗铜中的Au、Ag的氧化性比Cu弱,以单质的形式沉积在c极下方形成阳极泥,而Fe氧化性强于Cu,先失电子形成Fe2+进入电解质溶液中。
答案:
（1）2Al+3H2O-6e-
Al2O3+6H+
H+与HC
反应生成CO2气体,H+被消耗,溶液中c（OH-）增大,OH-与Al3+结合生成Al（OH）3沉淀
（2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+,以补充溶液中的Cu2+
（3）bd
（4）c Cu2++2e-
Cu Au、Ag以单质的形式沉积在c（阳极）下方,Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中
能力提升（15分钟）
11.电化学降解N
的原理如图所示。
下列说法中不正确的是（ D ）
A.铅蓄电池的A极为正极,电极材料为PbO2
B.铅蓄电池工作过程中负极质量增加
C.该电解池的阴极反应为2N
+6H2O+10e-
N2↑+12OH-
D.若电解过程中转移2mol电子,则交换膜两侧电解液的质量变化差（Δm左-Δm右）为10.4g
解析:
根据图知,电解槽右边部分N元素化合价由+5价变为0价,所以硝酸根离子发生还原反应,则Ag-Pt电极为阴极、Pt电极为阳极,所以A是正极、电极材料为PbO2,A正确;铅蓄电池工作过程中负极为Pb失电子生成硫酸铅,所以负极质量增加,故B正确;阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应,电极反应式为2N
+6H2O+10e-
N2↑+12OH-,C正确;转移2mol电子时,阳极（阳极反应为H2O失电子被氧化为O2和
（H+）消耗1mol水,产生2molH+进入阴极室,阳极室质量减少18g;阴极的电极反应式为2N
+6H2O+10e-
N2↑+12OH-,转移2mol电子,阴极室中放出0.2molN2（5.6g）,同时有2molH+（2g）进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6g,故膜两侧电解液的质量变化差（Δm左-Δm右）=18g-3.6g=14.4g,D错误。
12.工业上,常用Fe2（SO4）3溶液作腐蚀液,腐蚀铜质电路板得到废液主要成分是FeSO4和CuSO4,含少量Fe2（SO4）3。
某学习小组设计装置从废液中提取铜,如图所示。
已知:
Fe2+失电子能力比OH-强。
下列说法正确的是（ D ）
A.电解初期阴极没有铜析出,原因是2H++2e-
H2↑
B.石墨极的电极反应式为2H2O+4e-
4H++O2↑
C.若电路中转移2mol电子,理论上有2molM从交换膜左侧向右侧迁移
D.若将废液2充入阳极室时可再生腐蚀液（硫酸铁溶液）
解析:
依题意,废液1含有Fe2+、Cu2+,少量的Fe3+,及少量的H+,氧化性:
Fe3+>Cu2+>H+,初期没有铜析出,是因为Fe3++e-
Fe2+,A错误;石墨极为阳极,阳极室的电解液是稀硫酸,阳极反应式为2H2O-4e-
O2↑+4H+,B错误;电解池中阴离子由阴极室移向阳极室,M为S
电路中转移2mol电子时,理论上迁移1molS
C错误;将硫酸亚铁溶液充入阳极室,失去电子能力:
Fe2+>OH-,阳极反应式为Fe2+-e-
Fe3+,S
由阴极室迁移到阳极室,获得Fe2（SO4）3,D正确。
13.电解原理在化学工业中有广泛应用。
（1）电解食盐水是氯碱工业的基础。
目前比较先进的方法是阳离子交换膜法,电解示意图如图所示,图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过,请回答以下问题:
①图中A极要连接电源的 （填“正”或“负”）极。
②精制饱和食盐水从图中 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 （填“a”“b”“c”“d”“e”或“f”）位置流出。
③电解总反应的离子方程式是 。
（2）电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。
实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。
用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
①写出电解时NO2发生反应的电极反应:
。
②若有标准状况下2.24LNO2被吸收,通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H+为 mol。
（3）为了减缓钢制品的腐蚀,可以在钢制品的表面镀铝。
电解液采用一种非水体系的室温熔融盐,由有机阳离子、Al2C
和AlC
组成。
①钢制品应接电源的 极。
②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为 。
③若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极电极反应式为 。
解析:
（1）①电解过程中阳离子向阴极移动,则图中A极为阳极,要连接电源的正极。
②B电极为阴极,表面H+发生还原反应,促进水的电离,阴极区产生大量OH-,同时阳极区Cl-发生氧化反应,则精制饱和食盐水从图中a位置补充,氢氧化钠溶液从图中d位置流出。
③电解饱和食盐水发生反应的离子方程式是2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-。
（2）①根据图知,电解时,左室中电极上氢离子放电生成氢气,则左室为阴极室,右室为阳极室,阳极上通入的是氮氧化物,生成硝酸,所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸,阳极反应式为NO2-e-+H2O
N
+2H+。
②n（NO2）=
=0.1mol,阳极反应式为NO2-e-+
H2O
N
+2H+,有0.2mol氢离子生成,因为有0.1mol硝酸生成,故有0.1mol氢离子通过阳离子交换膜。
（3）①依据电镀原理分析,钢铁上镀铝是利用铝作阳极与电源正极相连,钢铁作阴极与电源负极相连;②由有机阳离子、Al2C
和AlC
组成的离子液体作电解液来实现,离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,则阴极反应生成铝是发生的还原反应,铝元素化合价降低,分析离子液体成分,结合电荷守恒分析可知是Al2C
得到电子生成Al和AlC
电极反应为4Al2C
+3e-
Al+7AlC
;③改用AlCl3水溶液作电解液,则溶液中氢离子在阴极放电生成氢气:
2H++2e-
H2↑。
答案:
（1）①正 ②a d ③2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-
（2）①NO2-e-+H2O
N
+2H+ ②0.1
（3）①负 ②4Al2C
+3e-
Al+7AlC
③2H++2e-
H2↑
14.
（1）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为 。
电解后, 室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
（2）以四甲基氯化铵[（CH3）4NCl]水溶液为原料,通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[（CH3）4NOH],装置如图所示。
①收集到（CH3）4NOH的区域是 （填“a”“b”“c”或“d”）。
②写出电池总反应:
。
解析:
（1）阳极上阴离子OH-放电,电极反应式为2H2O-4e-
4H++O2↑,电解过程中H+透过阳离子交换膜进入a室,故a室中NaHSO3浓度增加。
（2）①根据题给信息及题图,阴极的电极反应式为2H2O+2e-
H2↑+2OH-,阳极的电极反应式为2Cl--2e-
Cl2↑;根据阳离子交换膜只允许阳离子通过,所以收集到（CH3）4NOH的区域是d。
②根据题意,参与电极反应的物质实际上是（CH3）4NCl和水,产物是（CH3）4NOH、Cl2和H2,由此可写出电池的总反应为2（CH3）4NCl+2H2O
2（CH3）4NOH+H2↑+Cl2↑。
答案:
（1）2H2O-4e-
4H++O2↑ a
（2）①d ②2（CH3）4NCl+2H2O
2（CH3）4NOH+H2↑+Cl2↑
升级会员 