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1、电解池有关计算试题电解池有关计算试题 作者： 日期： 电解池有关计算练习题1观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置中阳极上析出红色固体B装置的待镀铁制品应与电源正极相连C装置闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过2某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()Aa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3金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量杂质

2、Fe、Zn、Cu、Pt，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)，下列叙述正确的是()A阳极发生还原反应，其电极反应：Ni22e=NiB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，溶液中存在的阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt4500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液中c(K)为2 molL1B上述电解过程中共转移2 mol电子C电解得到的

3、Cu的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为2 molL15某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生：一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2Cl=Cl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极6人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图所示。(1)电源的负极为_(填“A”或“B”)。(2)阳极室中发生的反应依次为_、_。(3)电解

4、结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_ g(忽略气体的溶解)。7 1 L某溶液中含有的离子如下表：离子Cu2Al3NOCl物质的量浓度(mol/L)11a1用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是()A电解后溶液的pH0 Ba3C阳极生成1.5 mol Cl2 D阴极析出的金属是铜与铝7解析：根据电子守恒可知，该反应过程中涉及的反应有：阳极：2Cl2e=Cl2(产生氯气的体积，标准状况下为0.5 mol)，4OH4e=2H2OO2；阴极：Cu2

5、2e=Cu,2H2e=H2。从电子守恒的角度知，电解后溶液的pH0，A项正确；从电荷守恒的角度可知，a4，B不正确。答案：A8按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示()c(Ag)c(AgNO3)a棒的质量b棒的质量溶液的pHA BC D8解析：该电解池，随着电解的进行，c(Ag)不变，c(AgNO3)不变，溶液的pH不变。因为阳极反应式为Age=Ag，阴极反应式为Age=Ag。答案：D9.已知在pH为45的溶液中，Cu2几乎不水解，而Fe3几乎完全水解。某学生拟用电解CuSO4溶液的方法测定铜的相对原子质量。该同学向pH3.8的含有Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶

6、液中加入适量的黑色粉末X，充分搅拌后过滤，将滤液用右图所示装置电解，其中某电极增重a g，另一电极上产生标准状况下的气体V mL。下列说法正确的是()A黑色粉末X是铁粉B铜电极连接电源正极C石墨电极上发生的反应是4OH4e=O22H2OD铜的相对原子质量的计算式是9解析：利用Fe3的水解，除去CuSO4溶液中Fe3方法是向其中加入黑色的CuO，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3水解，使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去，A错误；电解时，石墨作阳极，电极反应式：4OH4e=2H2OO2，C正确；铜作阴极，电极反应式为：2Cu24e=2Cu，B错误；据两极上转移电子的量相等可知：24，解得：M

7、(Cu)。答案：C10.在一个U形管里盛有CuCl2溶液，并插入两块锌片作电极，按如图连接。(1)如果把电键K接A，该装置应是电解装置，Zn极是_极，电极反应式为_，Zn极是_极，电极反应式为_。(2)上述反应进行5 min后，转换电键K到C，则这个装置是原电池装置，Zn极是_极，电极反应式为_。(3)上述装置进行2 min后，再转换电键K到B，则Zn极发生的化学反应为_，Zn极发生的有关电化学的反应为_。10解析：当电键K接触A点时，构成一个有外接直流电源的电解池装置，与电源正极相连的Zn极是阳极，与电源负极相连的Zn极是阴极。当工作5 min后，Zn极上析出了Cu，此时，将电键K接触C点，

8、构成一个原电池装置，表面覆盖铜的Zn极是原电池的正极，Zn极是原电池的负极。当把电键K接触B点时，形成断路，Zn极发生Zn与CuCl2的置换反应，Zn极由于在锌的表面有铜，又浸在CuCl2溶液中，发生电化学腐蚀。答案：(1)阳Zn2e=Zn2阴Cu22e=Cu(2)负Zn2e=Zn2(3)ZnCuCl2=ZnCl2Cu负极：Zn2e=Zn2，正极：Cu22e=Cu11(7分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导阳极生成的O2离

9、子(O24e2O2)。 (1)c电极的名称为_，d电极上的电极反应式为_。(2)如图2所示用惰性电极电解100 mL 0.5 molL1CuSO4溶液，a电极上的电极反应式为_，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的pH_(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入_(填序号)。aCuObCu(OH)2cCuCO3 dCu2(OH)2CO311解析：(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极；d电极为负极，通入的气体为甲烷，d电极反应式为：CH44O28e=CO22H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反应式：4OH4e=

10、2H2OO2；阴极反应式：2Cu24e=2Cu，n(O2)2.5103mol。线路中转移电子的物质的量为2.5103 mol40.01 mol，溶液中c(H)0.1 mol/L，pHlg 0.11。加入CuO或CuCO3与溶液中的H反应，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。答案：(1)正极CH44O28e=CO22H2O(2)4OH4e=2H2OO21ac12(9分)在25 时，用石墨电极电解2.0 L 2.5 molL1CuSO4溶液，如有0.20 mol电子发生转移，请回答下列问题：(1)阴极发生_反应，电极反应式为_；(2)阳极发生_反应，电极反应式为_；(3)电解后得到的铜的质量是_，得

11、到氧气的体积是_(标准状况)，溶液的pH是_；(4)如果用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差_，电解液的pH_。12解析：用石墨电极电解CuSO4溶液：阳极反应式：4OH4e=2H2OO2，阴极反应式：2Cu24e=2Cu。当线路中有0.20 mol电子转移时，析出铜的质量为m(Cu) mol64 gmol16.4 g。产生O2的体积V(O2)22.4 Lmol11.12 L。c(H)0.1 mol/L，pHlg 0.11。若用Cu片代替石墨电极，则该装置为电镀池，电解后溶液pH不变。当转移0.2 mol电子时，阳极溶解6.4 g，Cu阴极析出6.4 g Cu，则两极质量差

12、为6.46.412.8(g)。答案：(1)还原2Cu24e=2Cu(2)氧化4OH4e=2H2OO2(3)6.4 g1.12 L1(4)12.8 g不变13(13分)如右图所示，p、q为直流电源的两极，A由金属单质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上产生气泡，试回答：(1)p为_极，A极发生了_反应。(2)C为_极，可收集到_；D为_极，可收集到_。(3)C极的电极反应式为_。(4)在电解过程中，测C、D两极上产生气体的体积，实验数据如下表：时间(min)12345678910阴极产生气体的体积(cm3)6122029394959697989阳极产生气体的体积(

13、cm3)24711162126313641仔细分析以上实验数据，请说出变化的可能原因是_。(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极上沉积的金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为_。142014广东卷 某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Al，其他电极均为Cu，则()图4A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu13解析：(1)B极：X22e=X因此B为阴极，由此可推知A是阳极。C是阳极，D是阴极，p为正极。(4)从O2和H2在水中的溶解度大小回答

14、。(5)中A极：X2e=X2，B极：X22e=X，故两极pH不变。(6)设X的摩尔质量为M，则：X22e=X 2 mol M 0.004 mol 0.128 gM64 g/mol。答案：(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气(3)4OH4e=O22H2O(4)在开始反应的14 min内，由于生成的氧气和氢气在水中的溶解没有达到饱和，氧气的溶解度大于氢气，故氢气和氧气的体积比大于21；随着反应的进行，到4 min后，由于生成的氧气和氢气在水中的溶解均达到饱和，故体积比约等于21(5)不变(6)64 g/mol14A解析 根据原电池的构成原理，可知电极为负极，电极为正极，电极为阳极，电极为阴极。电子流向为

15、电极电极，故电流方向为电极电极， A项正确；电极为负极，发生氧化反应，B项错误；电极为正极，Cu2在此被还原， C项错误；电极为阳极，活性阳极Cu在此被氧化，D项错误。1.答案：C解析：装置中阳极上氯离子放电生成氯气，故A错；装置是电镀装置，待镀铁制品作阴极，应与电源负极相连，故B错；装置闭合电键后，a极是负极，因此外电路电子由a极流向b极，故C对；装置的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过，故D错。2.答案：D解析：a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：FeCu2=Fe2Cu，A项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu22e=Cu，铁

16、片上发生氧化反应：Fe2e=Fe2，B项正确；通过以上分析可知，无论a和b是否连接，均发生反应：FeCu2=Fe2Cu，故溶液均从蓝色(Cu2的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2的颜色)，C项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2应向阴极(铁电极)移动，D项错误。3.答案：D解析：A项，阳极发生氧化反应；B项，阴极只析出Ni，阳极Ni、Fe、Zn都溶解，所以阳极减小的质量与阴极增加的质量不相等。C项，溶液中还存在大量Ni2及H。D项，Cu、Pt不如Ni活泼，在阳极不放电，都在阳极泥中。4.答案：A解析：两极都收集到22.4 L气体，说明阴极上发生的反应依次

17、为：Cu22e=Cu；2H2e=H2，阳极只生成O2：4OH4e=O22H2O，n(H2)n(O2)1 moln(e)4 mol，B不正确。根据电子转移守恒得：n(Cu2)1 mol，根据电荷守恒有n(K)n(Cu2)2n(NO)，所以n(K)1 molc(K)2 molL1。A正确。根据Cu析出后，溶液中只有KNO3和HNO3，由电荷守恒可推出c(H)4 molL1。5.答案：D解析：由题意知，断开K2，闭合K1时，两极均有气泡产生，则说明铜电极没有参与反应，则铜电极一定作阴极，石墨电极作阳极，所以总反应的离子方程式应为：2Cl2H2OCl2H22OH，铜电极附近溶液变红，故A、B项均错误；断开K1，闭合K2时，氯气在石墨电极上得到电子生成Cl，氢气在铜电极上失去电子生成氢离子，所以此时石墨电极作正极，铜电极作负极，故C项错误，D项正确。6.答案：(1)B(2)6Cl6e=3Cl2CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl(3)不变7.2