电解

D．乙烧杯中发生的反应为  2NaCl + 2H₂O  2NaOH + H₂↑+ Cl₂↑

8.（08.Ⅱ）用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的PH依次为升高，降低，不变的是  

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

C．CaCl₂      KOH      NaNO₃          D．HCl        HNO₃     K₂SO₄

9.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（     ）

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）通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）┱n（硝酸亚汞）=2┱1，则下列表述正确的是（       ）

A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）┱n（Hg）=2┱1

B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等

C、硝酸亚汞的分子式为HgNO₃    D、硝酸亚汞的分子式为Hg₂(NO₃)₂

11.（2002年上海）某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（      ）

A、a为正极，b为负极；NaClO和NaCl 

B、a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C、a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl       

D、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

12（04年广西）pH = a某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是（    ）A．NaOH               B．H₂SO₄          C．AgNO₃       D．Na₂SO₄

13.用两支惰性电极插入500 mL AgNO₃溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是  A. 27 mg       B. 54 mg      C. 108 mg       D. 216 mg

14.(2007年全国卷I―8)以惰性电极电解CuSO₄溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为(     )  A. 0.64 g    B. 1.28 g  C. 2.56 g  D. 5.12 g

15.(2007年上海卷―16)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是(     )

A. 铅笔端作阳极，发生还原反应

B. 铂片端作阴极，发生氧化反应

C. 铅笔端有少量的氯气产生      

D. a点是负极，b点是正极

16.(2007年重庆卷―11)如图所示，下列叙述正确的是(     )

A. Y为阴极，发生还原反应

B.  X为正极，发生氧化反应

C.  Y与滤纸接触处有氧气生成

D.  X与滤纸接触处变红

17.（08上海卷―12）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处

出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法

错误的是(   )

A．b电极是阴极                                    B．a电极与电源的正极相连

C．电解过程中水是氧化剂                     D．b电极附近溶液的pH变小

18.、（08全国卷Ⅰ―13）电解100mL含 c（H⁺）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（    ）

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

19.、（2008全国卷Ⅱ―10）右图为直流电源电解稀Na₂SO₄水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实

验现象中正确的是（   ）

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的

B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体

C．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色

D．b 电极附近呈红色，a 电极附近呈蓝色

20.在25℃时，将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极逸出 amol气体，同时有wgNa₂SO₄?10H₂O晶体析出，若温度不变，剩余溶液的质量分数是    (    )

    A．×100％        B．×100％

    C．％        D．％

21.以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)₃沉淀，此间共消耗水的物质的量为    (    )

 A．2mol    B．3mol    C．4mol    D．5mol

22.（08年全国I  13） 电解100mL含c(H⁺)=0.30mol/L的下列溶液。当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（    ）

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

二.填空题

23.从H⁺ 、Cu²⁺ 、Na⁺、SO₄^2-、CI^- 5种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：

（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是__________

（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变、水量减少进行电解，则采用的电解质是_________

（3）以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则采用的电解质是______________

24.现有Cu^2＋、Cl^? 、Na^＋、SO₄^2?、Zn²⁺ 两两组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解实验。

(1)以铜为阳极电解_________或____________溶液，均可得到氢氧化物沉淀。

(2)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又 无浑浊，应以__________为阳极电解_____________溶液，化学方程式为_______________________。

(3)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极电解_____________溶液，或以___________为阳极电解________溶液，反应的化学方程式是____________________________________。

(4)使反应Cu+2H₂O==Cu(OH)₂ ↓+H₂ ↑ 得以进行而不发生其它反应，可选用______________为阳极电解__________或____________溶液

(5)。以铜为阳极电解ZnSO₄溶液，阴极上一般有___________逸出，在________极区首先会有__________色沉淀，电解时间较长时，会有______色沉淀出现。

25.由于Fe(OH)₂极易被氧化，所以实验很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)₂沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)₂沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。

 (1)a电极材料应为________，电极反应式为_________________________。

 (2)电解液c可以是(填编号)__________________。

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

 (3)d为苯，其作用为_________________，在加入苯之前对c应做何

简单处理?_____________________。

  (4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号)_________

   A．改用稀硫酸作电解液    B．适当增大电源的电压

   C．适当减小两电极间距离    D．适当降低电解液的温度

   (5)若c为Na₂SO₄溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)₂沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为

____________________________________________。

26.（2003年春季）如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。

⑴ 当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则图装置中的X端应与直流电的     极相连，它是电解池的      极。

⑵ 电解后铜片B的质量            （答“增加”、“减少”或“不变”）。

⑶ 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N_A。（已知电子电量e=1.60×10^?19C）

27.(1998年上海―31)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下

依据上图，完成下列填空：

(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_____

                    ，与电源负极相连的电极附近，溶液pH          (选填“不变”“升高”或“下降”)。

(2)工业食盐含Ca²⁺、Mg²⁺等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为

                     、                 。

(3)如果粗盐中SO₄^2－含量较高，必须添加钡试剂除去SO₄^2－-，该钡试剂可以

是                  (选填a，b，c多选扣分)。

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

(4)为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－，加入试剂的合理顺序为         (选填a、b、c多选扣分)。

a．先加NaOH,后加Na₂CO₃，再加钡试剂

b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃

c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃

(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过        、冷却、

             (填写操作名称)除去NaCl

(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl₂与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl₂与NaOH充分接触，产物仅是NaClO 和H₂，相应的化学方程式为                                      。

28.（2004，全国卷）电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都有是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则，

①电解池中X极上的电极反应式为       。在X极附近观察到的现象是               。

②Y电极上的电极反应式为       ，检验该电极反应产物的方法是              。

（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则

①X电极的材料是                   ，电极反应式为                 。

②Y电极的材料是                   ，电极反应式为                 。

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

29.工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO₂ 转化为SO₃是一个关键步骤。压强及温度对SO₂转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO₂    7%   O₂  11%   N₂   82%）；

（1）已各SO₂的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？

                                                           ；

（2）在大400~500℃时，SO₂的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：

                                                        ；

（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO₂的转化率？     （填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量     （填“是”或“否”）；

（4）为提高SO₃吸收率，实际生产中用      吸收SO₃；

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

万吨98%硫酸所需要的SO₃质量和由SO₂生产这些SO₃所放出的热量。

一.原电池和电解池的区别和联系

原电池

电解池

能量转化

化学能→电能

电能→化学能

反应特征

自发进行的氧化还原反应

非自发进行的氧化还原反应

电极名称

由电极本身决定
负极：相对较活泼金属
正极：相对不活泼金属

由电源决定
阴极：与负极相连
阳极：与正极相连

电极反应

负极：氧化反应
正极：还原反应

阴极：还原反应
阳极：氧化反应

装置特征

无电源，两极不同

有电源，两极可以相同，也可以不同

电子流动方向

溶液中离子流向

阳离子移向正极
阴离子移向负极

阳离子移向阴极
阴离子移向阳极

联　　系

两者均发生氧化还原反应

二.电解原理的应用

电解食盐水

电解Al₂O₃(熔融态)

电　　镀

电解精炼

装置示意图

阴极反应

2H⁺+2e^-=H₂↑

4Al³⁺+12e^-=4Al

Zn²⁺+2e^-=Zn

Cu²⁺+2e^-=Cu
（精铜）

阳极反应

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

6O^2--12e^-=3O₂↑

Zn-2e^-=Zn²⁺

Cu-2e^-=Cu²⁺
（粗铜）

电解总反应

2NaCl+2H₂O 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

2Al₂O₃4Al+3O₂↑

―

―

说　　明

(1)阴极室与阳极室应用隔膜分开。
(2)食盐水需经净化，除Mg²⁺、Ca²⁺、SO₄^2-等离子。

(1)为降低Al₂O₃熔点，需加助熔剂（冰晶石）。
(2)阳极生成的O₂与碳反应，生成CO₂，需要定期更换石墨阳极。电解生成的铝积存在槽底，定期汲出。
(3)实际过程复杂，上述反应仅是粗略的表示

(1)镀件必须作阴极。
(2)镀层金属作阳极。
(3)用含镀层阳离子的溶液作电镀液。

(1)粗铜作阳极，溶解下来。
(2)精铜作阴极。

三.电解反应规律：
1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为：

盐的类型

实　　例

参加电解物质

溶液pH

使溶液复原应加入物质

1、

A-C盐

Na₂SO₄　 KNO₃

H₂O

不变

H₂O

A的碱

KOH　 　 NaOH

增大

C的酸

H₂SO₄ 　 HNO₃

减小

2、

B-D盐

CuCl₂　 HgCl₂

电解质

不定

CuCl₂、HgCl₂

D的酸

HCl　　　 HBr

增大

HCl、HBr

3、

A-D盐

NaCl　 　 KBr

H₂O+电解质

增大

HCl、HBr

4、

B-C盐

CuSO₄　 AgNO₃

减小

CuO、Ag₂O

说明：
①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。
②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。
2．金属作阳极（Pt除外）时，金属失电子发生氧化反应，阴极上阳离子放电顺序不变。
四.用惰性电极电解电解质溶液的变化情况

类 型

电极反应特点

实 例

电  解

物  质

电解质溶液的浓 度

pH

电解质溶

液复原

电解

水型

阴极：2H^＋+2e^－=H₂↑

阳极：4OH^--4e^-= O₂↑+2H₂O

NaOH

水

增大

增大

水

H₂SO₄

水

增大

减小

水

Na₂SO₄

水

增大

不变

水

电解电解质

电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电

HCl

电解质

减小

增大

氯化氢

CuCl₂

电解质

减小

增大

氯化铜

放H₂生碱型

阴极：放出氢气生成碱

阳极：电解质阴离子放电

NaCl

电解质和水

生成新电解质

增大

氯化氢

放O₂生酸型

阳极：OH^-放电生成酸

阴极：电解质阳离子放电

CuSO₄

电解质和水

生成新电解 质

减小

氧化铜

注意：

（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解；

（2）电解电解质型无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；

（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；

（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解；

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) 铂  Na₂SO₄   2H₂O   2H₂ ↑+O₂ ↑

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

  (4)Cu   NaCl   Na₂SO₄  (5) H₂  阴  白  蓝

25.(1)Fe；Fe－2e^－===Fe²⁺ (2) BC (3)隔绝空气，防止Fe(OH)₂被空气氧化；加热一段时间

(4) BC (5) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。

26.⑴因为铜片A的质量增加，A为电解池的阴极，电极反应式为：Cu²⁺+2e^?=Cu，X端应与直流电的负极相连接。⑵铜片B则为电解池的阳极，电极反应式为：Cu－2e^?=Cu²⁺，其质量减少（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)  蒸发  过滤  (6) NaCl+H₂OH₂↑+Cl₂↑+2NaOH

28.[解析] ：正确书写电极反应式要从以下几个环节入手：①分清电极，与电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极。②剖析溶液，电解质溶液中有哪些阳离子，哪些阴离子，并分类。③注意先后，即离子放电顺序。④书写电极反应式，注意使电子得失守恒。⑤检查，两电极反应式相加要等于总反应式或总反应式减一电极反应式得另一电极反应式。

（1）X电极与电源的负极相连为阴极，则Y为阳极，电极材料又为惰性电极。根据竞争性原则，阳离子放电顺序：H⁺>Na⁺，故X极反应式：2H⁺+2e^---===H₂↑，阴离子放电顺序：Cl^--->OH^---，故Y极反应式：2Cl^---―2e^---== Cl₂↑。

（2）电解精炼是电解的应用。电解精炼是以粗铜为阳极，纯铜为阴极，CuSO₄溶液为电解液。所以X电极的材料为精铜，Y电极的材料为粗铜。根据竞争性原则，Y电极的反应式：Cu―2e^---=== Cu²⁺，阳离子的放电顺序：Cu²⁺>H⁺，X电极的反应式：Cu²⁺+2e^---== Cu

答案：（1）①2H⁺ + 2e^- = H₂↑放出气体，溶液变红②2 Cl ^- - 2e^- = Cl₂↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。(2)①纯铜Cu²⁺ + 2e^- = 2Cu  ②粗铜Cu + 2e^- = Cu²⁺

29.（1）压强一定时,温度升高时,SO₂转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应为放热反应；（2）增大压强对提高SO₂转化率无显著影响，反而会增加成本；

   （3）否   否（4）浓硫酸（5）1万吨98%的硫酸含H₂SO₄的质量：9.8×10⁹g

设需要SO₃的质量为x，该反应产生的热量为y。