電解

D．乙燒杯中發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)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(yīng)

B. 鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)

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(yīng)

B.  X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

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(yīng)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(yīng)以鉑電極為陽極電解_____________溶液，或以___________為陽極電解________溶液，反應(yīng)的化學方程式是____________________________________。

(4)使反應(yīng)Cu+2H₂O==Cu(OH)₂ ↓+H₂ ↑ 得以進行而不發(fā)生其它反應(yīng)，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(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)₂沉淀。應(yīng)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(yīng)為________，電極反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)；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(yīng)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(yīng)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(yīng)式為       。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是               。

②Y電極上的電極反應(yīng)式為       ，檢驗該電極反應(yīng)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(yīng)式為                 。

②Y電極的材料是                   ，電極反應(yīng)式為                 。

（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）

29.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時，利用催化氧化反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)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(yīng)特征

自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)

非自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)

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(yīng)

負極：氧化反應(yīng)
正極：還原反應(yīng)

陰極：還原反應(yīng)
陽極：氧化反應(yīng)

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(yīng)

二.電解原理的應(yīng)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(yīng)

2H⁺+2e^-=H₂↑

4Al³⁺+12e^-=4Al

Zn²⁺+2e^-=Zn

Cu²⁺+2e^-=Cu
（精銅）

陽極反應(yīng)

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

6O^2--12e^-=3O₂↑

Zn-2e^-=Zn²⁺

Cu-2e^-=Cu²⁺
（粗銅）

電解總反應(yīng)

2NaCl+2H₂O 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

2Al₂O₃4Al+3O₂↑

―

―

說　　明

(1)陰極室與陽極室應(yīng)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(yīng)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)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(yīng)式為：Cu²⁺+2e^?=Cu，X端應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)式，注意使電子得失守恒。⑤檢查，兩電極反應(yīng)式相加要等于總反應(yīng)式或總反應(yīng)式減一電極反應(yīng)式得另一電極反應(yīng)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(yīng)式：2H⁺+2e^---===H₂↑，陰離子放電順序：Cl^--->OH^---，故Y極反應(yīng)式：2Cl^---―2e^---== Cl₂↑。

（2）電解精煉是電解的應(yīng)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(yīng)式：Cu―2e^---=== Cu²⁺，陽離子的放電順序：Cu²⁺>H⁺，X電極的反應(yīng)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(yīng)的進行,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；（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(yīng)產(chǎn)生的熱量為y。