電解

D．乙燒杯中發(fā)生的反應為  2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑

8.（08.Ⅱ）用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的PH依次為升高，降低，不變的是  

A．AgNO₃     CuCl₂    Cu（NO₃）₂       B．KBr        Na₂SO₄   CuSO₄

C．CaCl₂      KOH      NaNO₃          D．HCl        HNO₃     K₂SO₄

9.把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示平面圖），經(jīng)過一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是（     ）

A、Ⅰ和Ⅲ附近       B、Ⅰ和Ⅳ附近

C、Ⅱ和Ⅲ附近       D、Ⅱ和Ⅳ附近

10.（2002年春季）通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價為+1價）溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n（硝酸銀）┱n（硝酸亞汞）=2┱1，則下列表述正確的是（       ）

A、在兩個陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n（Ag）┱n（Hg）=2┱1

B、在兩個陽極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等

C、硝酸亞汞的分子式為HgNO₃    D、硝酸亞汞的分子式為Hg₂(NO₃)₂

11.（2002年上海）某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl₂被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（      ）

A、a為正極，b為負極；NaClO和NaCl 

B、a為負極，b為正極；NaClO和NaCl

C、a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl       

D、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl

12（04年廣西）pH = a某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH>a，則該電解質(zhì)可能是（    ）A．NaOH               B．H₂SO₄          C．AgNO₃       D．Na₂SO₄

13.用兩支惰性電極插入500 mL AgNO₃溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上應析出銀的質(zhì)量是  A. 27 mg       B. 54 mg      C. 108 mg       D. 216 mg

14.(2007年全國卷I―8)以惰性電極電解CuSO₄溶液。若陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100 mol，則陰極上析出Cu的質(zhì)量為(     )  A. 0.64 g    B. 1.28 g  C. 2.56 g  D. 5.12 g

15.(2007年上海卷―16)某學生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是(     )

A. 鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應

B. 鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應

C. 鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生      

D. a點是負極，b點是正極

16.(2007年重慶卷―11)如圖所示，下列敘述正確的是(     )

A. Y為陰極，發(fā)生還原反應

B.  X為正極，發(fā)生氧化反應

C.  Y與濾紙接觸處有氧氣生成

D.  X與濾紙接觸處變紅

17.（08上海卷―12）取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處

出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法

錯誤的是(   )

A．b電極是陰極                                    B．a(chǎn)電極與電源的正極相連

C．電解過程中水是氧化劑                     D．b電極附近溶液的pH變小

18.、（08全國卷Ⅰ―13）電解100mL含 c（H⁺）＝0.30mol/L的下列溶液，當電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（    ）

A．0.10mol/LAg⁺  B．0.02mol/L Zn²⁺  C．0.20mol/L Cu²⁺  D．0.20mol/L Pb²⁺

19.、（2008全國卷Ⅱ―10）右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試液。下列實

驗現(xiàn)象中正確的是（   ）

A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的

B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

C．a(chǎn) 電極附近呈紅色，b 電極附近呈藍色

D．b 電極附近呈紅色，a 電極附近呈藍色

20.在25℃時，將兩個銅電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中，進行電解，通電一段時間后，陰極逸出 amol氣體，同時有wgNa₂SO₄?10H₂O晶體析出，若溫度不變，剩余溶液的質(zhì)量分數(shù)是    (    )

    A．×100％        B．×100％

    C．％        D．％

21.以鐵為陽極、以銅為陰極，對足量的NaOH溶液進行電解，一段時間后得到2molFe(OH)₃沉淀，此間共消耗水的物質(zhì)的量為    (    )

 A．2mol    B．3mol    C．4mol    D．5mol

22.（08年全國I  13） 電解100mL含c(H⁺)=0.30mol/L的下列溶液。當電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（    ）

A.0.10mol/L Ag⁺      B. 0.20mol/L Zn²⁺       C. 0.20mol/L Cu²⁺        D. 0.20mol/L Pb²⁺  

二.填空題

23.從H⁺ 、Cu²⁺ 、Na⁺、SO₄^2-、CI^- 5種離子中兩兩恰當?shù)亟M成電解質(zhì)，按下列要求進行電解：

（1）以碳棒為電極，使電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變進行電解，則采用的電解質(zhì)是__________

（2）以碳棒為電極，使電解質(zhì)質(zhì)量不變、水量減少進行電解，則采用的電解質(zhì)是_________

（3）以鉑為電極，使電解質(zhì)和水量都減少進行電解，則采用的電解質(zhì)是______________

24.現(xiàn)有Cu^2＋、Cl^? 、Na^＋、SO₄^2?、Zn²⁺ 兩兩組成的電解質(zhì)溶液若干種，可選用銅電極、鉑電極、鋅電極進行電解實驗。

(1)以銅為陽極電解_________或____________溶液，均可得到氫氧化物沉淀。

(2)要使電解過程中溶質(zhì)的組成和質(zhì)量不變，而溶液濃度增大，又 無渾濁，應以__________為陽極電解_____________溶液，化學方程式為_______________________。

(3)要使電解過程中溶液濃度改變，而溶劑質(zhì)量不變，應以鉑電極為陽極電解_____________溶液，或以___________為陽極電解________溶液，反應的化學方程式是____________________________________。

(4)使反應Cu+2H₂O==Cu(OH)₂ ↓+H₂ ↑ 得以進行而不發(fā)生其它反應，可選用______________為陽極電解__________或____________溶液

(5)。以銅為陽極電解ZnSO₄溶液，陰極上一般有___________逸出，在________極區(qū)首先會有__________色沉淀，電解時間較長時，會有______色沉淀出現(xiàn)。

25.由于Fe(OH)₂極易被氧化，所以實驗很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)₂沉淀。應用如圖所示電解實驗可制得白色純凈的Fe(OH)₂沉淀。兩電極的材料分別為石墨和鐵。

 (1)a電極材料應為________，電極反應式為_________________________。

 (2)電解液c可以是(填編號)__________________。

  A．純水    B．NaCl溶液C．NaOH溶液    D．CuCl₂溶液

 (3)d為苯，其作用為_________________，在加入苯之前對c應做何

簡單處理?_____________________。

  (4)為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是(填編號)_________

   A．改用稀硫酸作電解液    B．適當增大電源的電壓

   C．適當減小兩電極間距離    D．適當降低電解液的溫度

   (5)若c為Na₂SO₄溶液，當電解一段時間看到白色Fe(OH)₂沉淀后，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為

____________________________________________。

26.（2003年春季）如圖是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導線相連，引出端分別為X、Y。

⑴ 當以I=0.21A的電流電解60min后，測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25g，則圖裝置中的X端應與直流電的     極相連，它是電解池的      極。

⑵ 電解后銅片B的質(zhì)量            （答“增加”、“減少”或“不變”）。

⑶ 列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數(shù)N_A。（已知電子電量e=1.60×10^?19C）

27.(1998年上海―31)氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下

依據(jù)上圖，完成下列填空：

(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應的化學方程式為_____

                    ，與電源負極相連的電極附近，溶液pH          (選填“不變”“升高”或“下降”)。

(2)工業(yè)食鹽含Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)。精制過程發(fā)生反應的離子方程式為

                     、                 。

(3)如果粗鹽中SO₄^2－含量較高，必須添加鋇試劑除去SO₄^2－-，該鋇試劑可以

是                  (選填a，b，c多選扣分)。

a．Ba(OH)₂        b．Ba(NO₃)₂        c．BaCl₂

(4)為有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－，加入試劑的合理順序為         (選填a、b、c多選扣分)。

a．先加NaOH,后加Na₂CO₃，再加鋇試劑

b．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na₂CO₃

c．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na₂CO₃

(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過        、冷卻、

             (填寫操作名稱)除去NaCl

(6)在隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl₂與NaOH反應；采用無隔膜電解冷的食鹽水時，Cl₂與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO 和H₂，相應的化學方程式為                                      。

28.（2004，全國卷）電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：

（1）若X、Y都有是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則，

①電解池中X極上的電極反應式為       。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是               。

②Y電極上的電極反應式為       ，檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是              。

（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO₄溶液，則

①X電極的材料是                   ，電極反應式為                 。

②Y電極的材料是                   ，電極反應式為                 。

（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應不必寫出）

29.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應將SO₂ 轉(zhuǎn)化為SO₃是一個關(guān)鍵步驟。壓強及溫度對SO₂轉(zhuǎn)化率的影響如下表（原料氣各成分的體積分數(shù)為：SO₂    7%   O₂  11%   N₂   82%）；

（1）已各SO₂的氧化是放熱反應，如何利用表中數(shù)據(jù)推斷此結(jié)論？

                                                           ；

（2）在大400~500℃時，SO₂的催化氧化采用常壓而不是高壓，主要原因是：

                                                        ；

（3）選擇適宜的催化劑，是否可以提高SO₂的轉(zhuǎn)化率？     （填“是”或“否”），是否可以增大該反應所放出的熱量     （填“是”或“否”）；

（4）為提高SO₃吸收率，實際生產(chǎn)中用      吸收SO₃；

（5）已知：2SO₂（g）＋O₂（g） 2SO₃（g）；△H＝－196.9kJ?mol^－1，計算每生產(chǎn)1

萬噸98%硫酸所需要的SO₃質(zhì)量和由SO₂生產(chǎn)這些SO₃所放出的熱量。

一.原電池和電解池的區(qū)別和聯(lián)系

原電池

電解池

能量轉(zhuǎn)化

化學能→電能

電能→化學能

反應特征

自發(fā)進行的氧化還原反應

非自發(fā)進行的氧化還原反應

電極名稱

由電極本身決定
負極：相對較活潑金屬
正極：相對不活潑金屬

由電源決定
陰極：與負極相連
陽極：與正極相連

電極反應

負極：氧化反應
正極：還原反應

陰極：還原反應
陽極：氧化反應

裝置特征

無電源，兩極不同

有電源，兩極可以相同，也可以不同

電子流動方向

溶液中離子流向

陽離子移向正極
陰離子移向負極

陽離子移向陰極
陰離子移向陽極

聯(lián)　　系

兩者均發(fā)生氧化還原反應

二.電解原理的應用

電解食鹽水

電解Al₂O₃(熔融態(tài))

電　　鍍

電解精煉

裝置示意圖

陰極反應

2H⁺+2e^-=H₂↑

4Al³⁺+12e^-=4Al

Zn²⁺+2e^-=Zn

Cu²⁺+2e^-=Cu
（精銅）

陽極反應

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

6O^2--12e^-=3O₂↑

Zn-2e^-=Zn²⁺

Cu-2e^-=Cu²⁺
（粗銅）

電解總反應

2NaCl+2H₂O 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

2Al₂O₃4Al+3O₂↑

―

―

說　　明

(1)陰極室與陽極室應用隔膜分開。
(2)食鹽水需經(jīng)凈化，除Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等離子。

(1)為降低Al₂O₃熔點，需加助熔劑（冰晶石）。
(2)陽極生成的O₂與碳反應，生成CO₂，需要定期更換石墨陽極。電解生成的鋁積存在槽底，定期汲出。
(3)實際過程復雜，上述反應僅是粗略的表示

(1)鍍件必須作陰極。
(2)鍍層金屬作陽極。
(3)用含鍍層陽離子的溶液作電鍍液。

(1)粗銅作陽極，溶解下來。
(2)精銅作陰極。

三.電解反應規(guī)律：
1．當惰性材料做電極時，陰、陽離子放電順序為：

鹽的類型

實　　例

參加電解物質(zhì)

溶液pH

使溶液復原應加入物質(zhì)

1、

A-C鹽

Na₂SO₄　 KNO₃

H₂O

不變

H₂O

A的堿

KOH　 　 NaOH

增大

C的酸

H₂SO₄ 　 HNO₃

減小

2、

B-D鹽

CuCl₂　 HgCl₂

電解質(zhì)

不定

CuCl₂、HgCl₂

D的酸

HCl　　　 HBr

增大

HCl、HBr

3、

A-D鹽

NaCl　 　 KBr

H₂O+電解質(zhì)

增大

HCl、HBr

4、

B-C鹽

CuSO₄　 AgNO₃

減小

CuO、Ag₂O

說明：
①陰陽離子在兩極上放電順序復雜，與離子性質(zhì)、溶液濃度、電流強度、電極材料等都有關(guān)，不應將放電順序絕對化，以上僅是一般規(guī)律。
②電解過程中析出的物質(zhì)的量（或析出物質(zhì)的質(zhì)量）：在電解若干串聯(lián)電解池中的溶液時，各陰極或陽極所通過的電量相等，析出物質(zhì)的量取決于電路中通過的電量。
2．金屬作陽極（Pt除外）時，金屬失電子發(fā)生氧化反應，陰極上陽離子放電順序不變。
四.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的變化情況

類 型

電極反應特點

實 例

電  解

物  質(zhì)

電解質(zhì)溶液的濃 度

pH

電解質(zhì)溶

液復原

電解

水型

陰極：2H^＋+2e^－=H₂↑

陽極：4OH^--4e^-= O₂↑+2H₂O

NaOH

水

增大

增大

水

H₂SO₄

水

增大

減小

水

Na₂SO₄

水

增大

不變

水

電解電解質(zhì)

電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電

HCl

電解質(zhì)

減小

增大

氯化氫

CuCl₂

電解質(zhì)

減小

增大

氯化銅

放H₂生堿型

陰極：放出氫氣生成堿

陽極：電解質(zhì)陰離子放電

NaCl

電解質(zhì)和水

生成新電解質(zhì)

增大

氯化氫

放O₂生酸型

陽極：OH^-放電生成酸

陰極：電解質(zhì)陽離子放電

CuSO₄

電解質(zhì)和水

生成新電解 質(zhì)

減小

氧化銅

注意：

（1）電解水型：含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽的電解；

（2）電解電解質(zhì)型無氧酸（除HF外）、不活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）溶液的電解；

（3）放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）溶液的電解；

（4）放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解；

一.

1―5 B、D、C、A、D        6―10  D、D、D、B、D       11―15 B、A、B、B、D 

 16―20 A、D、C、C、D      21.22 D、C

二.

23.（1） HCI CuCI₂₌    （2）Na₂SO₄ H₂SO₄   （3 ）CuSO₄₌  NaCI

24.(1)NaCl   Na₂SO₄    (2) 鉑  Na₂SO₄   2H₂O   2H₂ ↑+O₂ ↑

  (3) CuCl₂  Zn  CuCl₂ (或CuSO₄)  CuCl₂   Cu+Cl₂ ↑   

  (4)Cu   NaCl   Na₂SO₄  (5) H₂  陰  白  藍

25.(1)Fe；Fe－2e^－===Fe²⁺ (2) BC (3)隔絕空氣，防止Fe(OH)₂被空氣氧化；加熱一段時間

(4) BC (5) 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。

26.⑴因為銅片A的質(zhì)量增加，A為電解池的陰極，電極反應式為：Cu²⁺+2e^?=Cu，X端應與直流電的負極相連接。⑵銅片B則為電解池的陽極，電極反應式為：Cu－2e^?=Cu²⁺，其質(zhì)量減少（3）略

27.  (1)2Cl^－-2e→Cl₂  升高 

（2）Ca²⁺+CO=CaCO₃↓    Mg²⁺+2OH^-=Mg(OH)₂↓ (3) A.C.  (4)B.C.

(5)  蒸發(fā)  過濾  (6) NaCl+H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH

28.[解析] ：正確書寫電極反應式要從以下幾個環(huán)節(jié)入手：①分清電極，與電源正極相連的為陽極，與負極相連的為陰極。②剖析溶液，電解質(zhì)溶液中有哪些陽離子，哪些陰離子，并分類。③注意先后，即離子放電順序。④書寫電極反應式，注意使電子得失守恒。⑤檢查，兩電極反應式相加要等于總反應式或總反應式減一電極反應式得另一電極反應式。

（1）X電極與電源的負極相連為陰極，則Y為陽極，電極材料又為惰性電極。根據(jù)競爭性原則，陽離子放電順序：H⁺>Na⁺，故X極反應式：2H⁺+2e^---===H₂↑，陰離子放電順序：Cl^--->OH^---，故Y極反應式：2Cl^---―2e^---== Cl₂↑。

（2）電解精煉是電解的應用。電解精煉是以粗銅為陽極，純銅為陰極，CuSO₄溶液為電解液。所以X電極的材料為精銅，Y電極的材料為粗銅。根據(jù)競爭性原則，Y電極的反應式：Cu―2e^---=== Cu²⁺，陽離子的放電順序：Cu²⁺>H⁺，X電極的反應式：Cu²⁺+2e^---== Cu

答案：（1）①2H⁺ + 2e^- = H₂↑放出氣體，溶液變紅②2 Cl ^- - 2e^- = Cl₂↑把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色。(2)①純銅Cu²⁺ + 2e^- = 2Cu  ②粗銅Cu + 2e^- = Cu²⁺

29.（1）壓強一定時,溫度升高時,SO₂轉(zhuǎn)化率下降,說明升溫有利逆反應的進行,所以正反應為放熱反應；（2）增大壓強對提高SO₂轉(zhuǎn)化率無顯著影響，反而會增加成本；

   （3）否   否（4）濃硫酸（5）1萬噸98%的硫酸含H₂SO₄的質(zhì)量：9.8×10⁹g

設(shè)需要SO₃的質(zhì)量為x，該反應產(chǎn)生的熱量為y。