考点16电解池.docx

1、考点16电解池考点15 电解池【考点导航】电解池的工作原理 电解原理的应用与计算 金属的腐蚀与防护一、选择题（每小题5分，共50分，每小题只有一个正确选项）1、（2011山东高考15）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（ ）A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用2、下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A BC D3、(2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为 H

2、2+2OH-2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是（ ）A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化4、（2011广东卷） 某小组为研究电化学原理，设计如图0装置。下列叙述不正确的是()图0Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动5、（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池

3、，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是（ ） A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O6、(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（ ）ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO45H2O 7、（2011上海）用电解法提取氯化铜

4、废液中的铜，方案正确的是（ ）A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物8、（2012届连云港质检)如下图，四种装置中所盛的溶液体积均为200 mL，浓度均为0.6 molL1，工作一段时间后，测得导线上均通过了0.2 mol电子，此时溶液的pH由大到小的顺序是()A BC D9、（2012届常州二模）三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。

5、以下说法不正确的是( )A可用铁作阳极材料B电解过程中阳极附近溶液的pH降低C阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子10、（2012届南京调研） 图K301两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol/L，工作一段时间后，测得有0.02 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是()图K301A产生气体体积B中阴极质量增加，中正极质量减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2OO2中负极：2H2e=H2D溶液的pH变化：减小，增大二、填空题（50分）11、（16分）(2012届潍坊

6、质检)如图甲、乙是电化学实验装置。(1)若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。甲中石墨棒上的电极反应式为_；乙中总反应的离子方程式为_；将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为51，且生成两种酸，该反应的化学方程式为_。(2)若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。甲中铁棒上的电极反应式为_；如果起始时乙中盛有200 mL pH5的CuSO4溶液(25 )，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入_(填写物质的化学式)_g。12、（14分）（2011北京高考26，）氯碱工业中

7、电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：（1）溶液A的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(Ca2)。精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。过程中将NH4+转化为N2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程中除去的离子有 经过程处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m3 盐水b ，

8、至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。13、（20分）如下图所示，p、q为直流电源两极，A为2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：(1)p为_极，A极发生了_反应。(2)C为_极，试管里收集到_；D为_极，试管里收集到_。(3)C极的电极方程式是_。(4)在电解过程中，测得了C、D两极上产生的气体的实验数据如下：时间(min)12345阴极生成气体体积(cm3)612202939阳极生成气体体积(cm3)2471116时间(min)678910阴极生成气体体积(cm3)4959697989阳极生成气体体积(cm

9、3)2126313641仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是_。(5)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)。(6)当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为_。题号考查知识点题型难易程度1电镀选择题易2金属的腐蚀与防护选择题易3电解原理选择题易4电解原理的应用选择题易5蓄电池中各量的判断选择题中6电解后溶液的复原选择题易7电解法制铜选择题易8电解后溶液PH的计算选择题易9电解原理的应用选择题易10原电池与电解池的比较选择题中11电解原理的应用填空题易12氯碱工业填空题中13电解原理的综合应用填空

10、题中答案1、C 电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，因此未通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀是锌仍然失电子，所以选项A不正确；在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关，B不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，C正确；镀锌层破损后，由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项D也不正确。2、【思维导图】在同一电解质溶液

11、中，金属腐蚀的快慢由下列原则判断：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀A 钢铁在海水中的腐蚀属于电化学腐蚀，当钢铁与比它活泼性差的Sn相连，Fe被腐蚀的速率比大，与活泼性强的锌连结，锌作负极，锌被腐蚀，铁被保护，其腐蚀的速率要比小；在中，装置为电解装置，Fe为阳极，发生电极反应，铁腐蚀的速率最快。3、【思维导图】解答本题要明确以下三点：（1）可充电电池在充、放电时所依据的原理；（2）电解池中电极的名称和规定；（3）电极上发生反应的反应类型。D 由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH

12、)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。【规律方法】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。原电池时，先要分析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在阳极。4、 D 本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：FeCu2=Fe2Cu，A正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：Fe2eFe2、Cu2+2e= C

13、u，B正确；有A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。5、 C 由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH-2e-= Fe(OH)2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。【规律方法】以惰性电极电解电解质溶液，分析电解反应的一般方

14、法是：a、分析电解质水溶液中可能存在的离子，然后分成阴、阳两组离子；b、分别对阴、阳两组离子进行放电顺序排序，写出两极反应式；c、合并两个电极反应式，得电解总反应式。6、 C 用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，根据缺什么补什么的，选项C正确。【规律方法】电解后要恢复原电解质溶液的浓度，须加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解硫酸铜，要恢复原溶液浓度，可向电解后溶液中加入氧化铜，也可以加入碳酸铜，但不能加入氢氧化铜，因为氢氧化铜与硫酸反应生成水，使水量增加。电解质溶液恢复的原则是“析出什么加什么”。7、B 用电解

15、法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2+2eCu。8、C分析时注意电池类型及其所给量的限制。为电解池，CuSO4未电解完，生成的H等于转移电子数，n(H)0.2 mol；为原电池：在正极2H2eH2，剩余H为：0.2 L0.6 mol/L20.2 mol0.04 mol；为电镀池，电解质溶液浓度不变，呈弱酸性；为电解池，放H2生碱型，溶液显碱性，故四者pH由大到小的顺序为，C项符合。9、A 电解时阳极产生Cl2，电极反应式为2Cl2eCl2，故C项对；同时可知阳极应是惰性电极，否则溶液中的Cl不可能失电子，故A项错。B项，阳极产生的Cl2与原碱性溶液

16、反应，溶液中c(OH)减小，溶液的pH降低，故B正确。根据电子守恒即可判定D项正确。10、D 是电解装置，阳极产生氧气：4OH4e=2H2OO2，每转移4 mol电子生成1 mol O2，是原电池，正极产生氢气：2H2e=H2，每转移2 mol电子生成1 mol H2，故当电路中通过等量的电子时，产生的气体是不相等的。中阴极质量增加，中正极质量不变。故B不正确。中负极反应是：Zn2e=Zn2。故C错误。中生成硫酸，故溶液的pH减小，而中消耗硫酸，故溶液的pH增大。11、解析：(1)若两烧杯中均盛有NaCl溶液，则：甲装置为原电池，石墨棒作正极，O2放电，电极反应为：O22H2O4e=4OH。乙

17、装置为电解池，石墨棒上发生氧化反应，Fe电极不参与反应，其实质与用惰性电极电解食盐水相同，离子方程式为2Cl2H2OCl2H22OH。Cl2和I2的物质的量之比为51，生成HCl和HIO3。(2)若两烧杯中均盛有CuSO4溶液，则：甲装置为原电池，铁作负极，电极反应为：Fe-2e=Fe2。乙装置为电解池，电解反应为：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，根据电解方程式，从电解质溶液中析出Cu，放出O2，因此只需加入CuO(或CuCO3)即可恢复到电解前的状态。由电解反应式可知，2HCuOCuCO3，电解后n(H)0.10.20.02(mol)，故m(CuO)0.02800.8(g)，m(

18、CuCO3)0.021241.24(g)。答案：(1)O22H2O4e=4OH（2分）2Cl2H2O2OHH2Cl2（2分）5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3（3分）(2)Fe-2e=Fe2（3分） CuO(或CuCO3) （3分） 0.8(或1.24) （3分）12、解析：（1）电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时Na和H向阴极运动并放电，但H比Na易得电子，所以H首先放电，方程式为2H2e=H2。由于H是水电离出的，所以随着H的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。由于

19、Cl比OH易失电子，所以在阳极上CI首先放电，方程式为2Cl2e=Cl2。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl2H2O2OHH2Cl2。（2）见解析（1）（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2H2OHClHClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。（4）由于溶液中含有Mg2，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的pH时，会产生Mg(OH)2沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl，方程式为2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2

20、；沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClONa2SO4+NaCl。10m3 盐水b中含NaClO的物质的量为，由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol126g/mol126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X，则有，解得x1760g，即至

21、多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。答案：（1）NaOH（2分）（2）2Cl2H2O2OHH2Cl2（2分）（3）氯气与水反应：Cl2H2OHClHClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。（2分）（4）Mg(OH)2（2分） 2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2（2分）SO42、Ca2（2分）1.76（2分）13、解析： (1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故(1)中q为负极，p为正极，A上发生氧化反应。(2)H2SO4电解池中，C为阳极，C试管内得O2，D为阴极，此试管内得H2。(4)C、D两极所得O2、H2体积应该

22、为12，但实验数据由13随时间变化而增大，到达10分钟时约为12，因为开始O2溶解的原因。(5)A极：XX22e。B极：X22eX，两极附近pH不变。(6)设X的摩尔质量为M g/mol，则 X22eX2 mol M g0.004 mol0.128 g，得M64答案：(1)正（2分） 氧化（2分）(2)阳（2分）氧气（2分）阴（2分）氢气（2分）(3)4OH-4e=O22H2O（2分）(4)氧溶解（2分）(5)不变（2分）(6)64 g/mol（2分）【规律方法】电解计算的一般思路：a、 按阴、阳离子分开，找出溶液中的所有离子；b、 判断离子的放电顺序及电极产物；c、 根据电子守恒法，串联电路中转移的电子数相等，即阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数，列出关系式计算。