A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
【解析】选C 电解法制备高纯度的镍，粗镍作为阳极，金属按还原性顺序Zn>Fe>Ni>Cu>Pt发生氧化反应，电极反应依次为Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋，A项错误；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni溶解，Cu、Pt沉积到电解槽底部，阴极只析出Ni，结合两极转移的电子数相等，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等，B项错误；Cu和Pt还原性比Ni弱，不能失去电子，以沉淀的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥，C项正确；电解后，溶液中存在的金属阳离子除了Fe2＋、Zn2＋外，还有Ni2＋，D项错误。
3．用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是（ ）
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al
D．SO
在电解过程中向阳极移动
【解析】选C 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，则铝制品为阳极，即待加工铝质工件为阳极，A正确；选用不锈钢网作为阴极不会影响电极反应及总反应，故可选用不锈钢网作为阴极，B正确；阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，C不正确；电解过程中，阴离子向阳极移动，故SO
在电解过程中向阳极移动，D正确。
4．用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（ ）
A．稀NaOH溶液
B．HCl溶液
C．酸性MgCl2溶液
D．酸性AgNO3溶液
【解析】选A 阳极：
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2，故A正确；阳极：
2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：
2H＋＋2e－===H2↑，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和Cl2，故B、C错误；阳极：
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极：
Ag＋＋e－===Ag，阴极和阳极上的主要产物分别是Ag和O2，故D错误。
5.利用电化学原理还原CO2制取ZnC2O4的装置如图所示（电解液不参加反应）,下列说法正确的是（ ）
A.可用H2SO4溶液作电解液
B.阳离子交换膜的主要作用是增强导电性
C.工作电路中每流过0.02mol电子,Zn电极质量减重0.65g
D.Pb电极的电极反应式是2CO2-2e-
C2
【解析】选C。
如果用H2SO4溶液作电解液,溶液中氢离子会在正极得电子生成氢气,影响2CO2+2e-
C2
反应的发生,A错误;用阳离子交换膜把阳极室和阴极室隔开,它具有选择透过性,它只允许H+透过,其他离子难以透过,B错误;Zn电极为负极,发生氧化反应,Zn-2e-
Zn2+;当电路中每流过0.02mol电子,消耗锌的
物质的量为0.01mol,质量为0.65g,C正确;Pb电极为正极,发生还原反应,
2CO2+2e-
C2
D错误。
6.据报道，近日微软新推出一款诺基亚品牌的功能手机Nokia230，该款手机使用新型锂钒氧化物电池，续航时间可达到27天。
已知电池的总反应为V2O5＋xLi
LixV2O5，下列说法正确的是（ ）
A．电池在放电时，Li＋向电源负极移动
B．充电时阳极的反应为LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋
C．放电时负极失重7.0g，则转移2mol电子
D．该电池以Li、V2O5为电极，酸性溶液作介质
【解析】电池在放电时，Li＋向正极移动，A项错误；电池充电时阳极发生氧化反应，电极反应式是LixV2O5－xe－===V2O5＋xLi＋，B项正确；负极的反应为，每消耗1molLi（7.0g）则转移1mol电子，C项错误；Li是活泼金属，会与酸性溶液反应产生H2，因而电池介质不会是酸性溶液，D项错误。
7.锂—空气电池能够提供相当于普通锂离子电池10倍的能量，因此它是最有前途的电池之一。
下图是锂—空气电池放电和充电时的工业原理示意图。
下列说法正确的是（ ）
图Ⅰ
图Ⅱ
A．图Ⅰ所示电池中电极a为正极，b为负极
B．图Ⅰ电池中的固体电解质可用NaOH溶液代替
C．当给图Ⅱ中的锂－空气电池充电时，d极应接外接电源的负极
D．图Ⅱ中d极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
【解析】根据题意，A选项，图Ⅰ中a电极为锂，为活泼金属，易失电子，故a极为负极，错误。
B选项，锂是较活泼的金属，易与NaOH溶液中的水反应，故不可用其代替。
错误。
当给图Ⅱ中的锂空气电池充电时，d极作阳极，应接外接电源的正极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，因此C项错误，D项正确。
9．某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极与直流电源负极相连
B．用湿润淀粉－KI试剂在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色
C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向石墨电极迁移
D．铜电极的反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑
【解析】若该装置是探究氯碱工业原理，则Cu电极应该与电源的负极连接，石墨电极与直流电源正极相连，A项错误；Cu电极为阴极，在阴极发生反应：
2H＋＋2e－===H2↑；在阳极C电极上发生反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑；所以用湿润KI淀粉试剂在碳电极附近检验气体，试纸变蓝色，B项错误；由于Cu电极为阴极，在阴极发生反应：
2H＋＋2e－===H2↑；破坏了附近的水的电离平衡，最终在Cu电极附近氢氧化钠产生，Na＋向铜电极迁移，C项错误；铜电极的反应式为：
2H＋＋2e－===H2↑，D项正确。
10.厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示（图中HA表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子，乳酸的摩尔质量为90g·mol－1），下表有关说法中正确的是（ ）
A．阳极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．H＋从阳极通过阳离子交换膜向阴极移动
C．A－通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室
D．400mL10g·L－1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为145g·L－1（溶液体积变化忽略不计），阴极上产生的H2在标准状况下的体积约为4.48L
【解析】阳极：
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。
阴极区A－移向浓缩室，阳极区H＋浓度增大，移向浓缩室，得到浓乳酸溶液，增加的乳酸的物质的量为
＝0.6mol，所以产生H2的体积（标准状况）为
×22.4L·mol－1＝6.72L。
11．用惰性电极电解如下物质可制得对应金属的是（ ）
A．电解熔融AlCl3获取金属铝
B．电解MgCl2溶液获取金属镁
C．电解CuCl2溶液获取金属铜
D．电解饱和食盐水来获取金属钠
【解析】选C 电解熔融的Al2O3才能够制备金属铝，A错误；电解熔融的MgCl2获取金属镁，B错误；电解CuCl2溶液，阴极得到铜，C正确；电解熔融的NaCl才能制备钠，而电解饱和食盐水得到NaOH溶液，D错误。
12.某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极与直流电源负极相连
B．用湿润KI淀粉试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色
C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向石墨电极迁移
D．铜电极的反应式为2H＋＋2e－===H2↑
【解析】选D 设计本装置的目的是探究氯碱工业原理，也就是电解NaCl溶液，故Cu电极只能作阴极，连接电源的负极，A不正确；Cu电极周围得到的产物是H2，无法使湿润KI淀粉试纸变蓝色，B不正确；NaOH是Cu电极周围产物，Na＋向Cu电极迁移，C不正确；Cu电极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，D正确。
13.用如图所示装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一组是（ ）
选项
X极
实验前U形管中液体
通电后现象及结论
A
正极
Na2SO4溶液
U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色
B
正极
AgNO3溶液
b管中电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
C
负极
CuCl2溶液
b管中有气体逸出
D
负极
NaOH溶液
溶液pH降低
【解析】选C 电解Na2SO4溶液时，阳极上是OH－发生失电子的氧化反应，即a管中OH－放电，酸性增强，酸遇酚酞不变色，即a管中呈无色，A错误；电解AgNO3溶液时，阴极上是Ag＋发生得电子的还原反应，即b管中电极反应是析出金属Ag的反应，B错误；电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl－发生失电子的氧化反应，即b管中Cl－放电，产生Cl2，C正确；电解NaOH溶液时，阴极上是H＋放电，阳极上是OH－放电，实际上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，pH升高，D错误。
14.四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装置如图所示。
a、b、c为阴、阳离子交换膜。
已知：
阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。
下列叙述正确的是（ ）
A．b、c分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜
B．通电后Ⅲ室中的Cl－透过c迁移至阳极区
C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四室中的溶液的pH均升高
D．电池总反应为4NaCl＋6H2O
4NaOH＋4HCl＋2H2↑＋O2↑
【解析】由图中信息可知，左边电极与负极相连为阴极，右边电极为阳极，所以通电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上H2O放电生成O2和H＋，阴极上H2O放电生成H2和OH－；H＋透过c，Cl－透过b，二者在b、c之间的Ⅲ室形成盐酸，盐酸浓度变大，所以b、c分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜；Na＋透过a，NaOH的浓度变大，所以a也是阳离子交换膜，故A、B两项均错误；电解一段时间后，Ⅰ中的溶液的c（OH－）升高，pH升高，Ⅱ中为NaCl溶液，pH不变，Ⅲ中有HCl生成，故c（H＋）增大，pH减小，Ⅳ中H＋移向Ⅲ，H2O放电生成O2，使水的量减小，c（H＋）增大，pH减小，C不正确。
15．用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解KI溶液，电解反应方程式为KI＋3H2O
KIO3＋3H2↑。
下列说法中正确的是（ ）
A．电解时石墨作阴极
B．电解时阳极上产生H2
C．电解过程中阴极溶液pH升高
D．阴极电极反应式：
I－－6e－＋3H2O===IO
＋6H＋
【解析】选C 电解时，铁作阴极，石墨作阳极，若铁作阳极，则铁放电，A错误；阳极发生氧化反应，I－失电子被氧化，电极反应为I－－6e－＋3H2O===IO
＋6H＋，B、D两项错误；阴极水放电，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，溶液的pH升高，C项正确。
16.KIO3可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式________________________________________________________________________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是________。
（2）（2018·全国卷Ⅰ节选）制备Na2S2O5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。
【解析】
（1）①该装置为电解池，电解时阴极电解质为KOH，水中氢离子放电，故电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为K＋，在电解池中离子移动方向为阳离子移向阴极，故K＋由a到b。
（2）根据题中的图示，左侧为电解池的阳极，右侧为电解池的阴极，离子交换膜均为阳离子交换膜，只允许阳离子通过，阳极的电解质溶液为硫酸，所以阳极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，则阳极的氢离子会透过阳离子交换膜进入a室，与a室中的SO2碱吸收液中含有的Na2SO3发生反应生成NaHSO3，所以a室中的NaHSO3浓度增加。
[答案]
（1）①2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ ②K＋ a到b
（2）2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ a
17．某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。
（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_______________________________________________________________。
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为____________，总反应的离子方程式为________________________________。
有关上述实验，下列说法正确的是（填序号）___________________________________________________________。
①溶液中Na＋向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2mol电子
（3）该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么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。
①该电解槽的阳极反应式为______________。
此时通过阴离子交换膜的离子数________（填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”“B”“C”或“D”）________导出。
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_______________________________________________________________。
④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
___________________________________________________________。
【解析】
（1）开关K与a相连，装置构成原电池，Fe失去电子为原电池负极。
（2）开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，B为电解池的阴极，溶液中的H＋在B极放电生成H2。
电解过程中Na＋应该向阴极B移动；A极产生的气体为Cl2，Cl2能将I－氧化为I2，I2遇淀粉变蓝；根据电解反应：
2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，电解一段时间后若加入盐酸会增加H2O的质量，应通入HCl气体使其恢复到电解前电解质的浓度；若标准状况下B极产生2.24L气体，即0.1molH2，则有0.2mol电子发生转移，但在溶液中转移的不是电子，而是离子。
（3）①溶液中的OH－在阳极失电子产生O2：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，所以在B口放出O2，从A口导出H2SO4。
溶液中的H＋在阴极得到电子产生H2：
2H＋＋2e－===H2↑，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。
因SO
所带电荷数大于K＋所带电荷数，SO
通过阴离子交换膜，K＋通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。
O2、H2、KOH溶液构成燃料电池时，O2在电池正极放电：
O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
答案：
（1）Fe－2e－===Fe2＋
（2）2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－＋2H2O
2OH－＋H2↑＋Cl2↑ ②
（3）①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 小于 ②D ③H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c（OH－）>c（H＋）
④O2＋2H2O＋4e－===4OH－
18．某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。
现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：
A电极
B电极
X溶液
甲
Cu
Zn
H2SO4
乙
Pt
Pt
CuCl2
丙
Fe
Cu
？
（1）甲同学在实验中将开关K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_______________________________________________________________。
（2）乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应式为_______________________________________________________________。
实验时应闭合的开关组合是________。
（从下列五项中选择所有可能的开关组合，第三小题也在这五项中选择）
A．K1和K2 B．K1和K3 C．K1和K4
D．K2和K3 E．K2和K4
（3）丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了某种盐来配制电镀液，则该盐的化学式为________，实验时，应闭合的开关组合是________（选项如上）。
【解析】
（1）甲同学在实验中将开关K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。
（2）乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总方程式为CuCl2
Cu＋Cl2↑，实验时应闭合K1和K4或闭合K2和K3。
（3）丙同学准备在Fe上镀Cu，则Fe为电镀池阴极，接电源负极，Cu为电镀池阳极，接电源正极，实验时应闭合K2和K3。
应选择含Cu2＋的电解质溶液为电解液。
答案：
（1）Zn－2e－===Zn2＋
（2）CuCl2
Cu＋Cl2↑ CD
（3）CuCl2或CuSO4 D
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