第二节 电解池 第1课时 电解原理 课后·训练提升 基础巩固 1.下列说法错误的是()。 A.电解质溶液的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化 B.电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程 C.电解质在任何条件下均可以导电 D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成 答案：C 解析：电解质溶液导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反 应，一定有新物质生成，所以是化学变化。金属导电是靠自由电子的定向移动，无 新物质生成，是物理变化。A、B、D项正确。电解质要导电只有在电离的条件 下，存在自由移动的离子时才能导电，所以C项错误。 2.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( Cu 稀硫酸 AgNO,溶液 Fe 石墨 稀硫酸 BaCl2和Nal 混合溶液 丙 A.甲中负极反应式为2H+2e一H2↑ B.乙中阳极反应式为Ag+e'一Ag C.丙中H+向石墨棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 答案C 解析：由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn-2e乙n2+,A项 错误；丙中F为负极，石墨为正极，H+向正极移动，C项正确；乙、丁为电解池，乙中 Ag作阳极，本身失电子，B项错误；丁中放电顺序为I>C1,开始时产生I2,D项错 误
第二节 电解池 第 1 课时 电解原理 课后· 基础巩固 1.下列说法错误的是( )。 A.电解质溶液的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化 B.电解质溶液导电的过程,就是电解质溶液的电解过程 C.电解质在任何条件下均可以导电 D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成 答案:C 解析:电解质溶液导电的过程就是被电解的过程,在电解过程中发生氧化还原反 应,一定有新物质生成,所以是化学变化。金属导电是靠自由电子的定向移动,无 新物质生成,是物理变化。A、B、D 项正确。电解质要导电只有在电离的条件 下,存在自由移动的离子时才能导电,所以 C 项错误。 2.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( )。 A.甲中负极反应式为 2H++2e- H2↑ B.乙中阳极反应式为 Ag++e- Ag C.丙中 H+向石墨棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 答案:C 解析:由图知,甲、丙为原电池,甲中 Zn 为负极,负极反应式为 Zn-2e- Zn2+,A 项 错误;丙中 Fe 为负极,石墨为正极,H+向正极移动,C 项正确;乙、丁为电解池,乙中 Ag 作阳极,本身失电子,B 项错误;丁中放电顺序为 I ->Cl- ,开始时产生 I2,D 项错 误
3.如图装置中发生反应的离子方程式为Zn+2H一Zn2++H2↑，下列说法错误的是 () A.a、b不可能是同种材料的电极 B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸 C该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸 D该装置可看作是锌铜原电池，电解质溶液是稀硫酸 答案：A 解析：若该装置为电解池，则a、b两电极的材料可以都为Zn,A项错误；在保证阳 极为Z时，该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸，B项正确：在保证其中一电极的 材料为Z时，用活动性比锌弱的导电性材料作另一电极，该原电池的电解质溶液 为稀盐酸或稀硫酸都可以，C、D两项正确。 4某同学将电解池工作时电子、离子迁移方向及电极种类等信息表示在图中，下 列有关分析完全正确的是( 直流电源 d 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 答案B 解析：根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，℃是负 极，d是正极，a是阴极b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子 向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子，B项正确。 5.用惰性电极电解H2SO4、CuNO3)2、NaCI的混合溶液，最初一段时间阴极和阳 极上析出的物质分别是()。 A.H2和C2B.Cu和Cl2 C.H2和O2 D.Cu和O2
3.如图装置中发生反应的离子方程式为 Zn+2H+ Zn2++H2↑,下列说法错误的是 ( )。 A.a、b 不可能是同种材料的电极 B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸 C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸 D.该装置可看作是锌铜原电池,电解质溶液是稀硫酸 答案:A 解析:若该装置为电解池,则 a、b 两电极的材料可以都为 Zn,A 项错误;在保证阳 极为 Zn 时,该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,B 项正确;在保证其中一电极的 材料为 Zn 时,用活动性比锌弱的导电性材料作另一电极,该原电池的电解质溶液 为稀盐酸或稀硫酸都可以,C、D 两项正确。 4.某同学将电解池工作时电子、离子迁移方向及电极种类等信息表示在图中,下 列有关分析完全正确的是( )。 选项 A B C D a 电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d 电极 正极 正极 负极 负极 Q 离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 答案:B 解析:根据题图知,该装置有外接电源,所以属于电解池,根据电子流向知,c 是负 极,d 是正极,a 是阴极,b 是阳极,电解时,电解质溶液中阳离子向阴极移动,阴离子 向阳极移动,则 Q 离子是阳离子,P 离子是阴离子,B 项正确。 5.用惰性电极电解 H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl 的混合溶液,最初一段时间阴极和阳 极上析出的物质分别是( )。 A.H2 和 Cl2 B.Cu 和 Cl2 C.H2 和 O2 D.Cu 和 O2
答案B 解析：由题意知，溶液中存在H中、Cu2+、Na、SO2、NO;、CI、OH,根据离子的 放电顺序，阳离子为Cu2>HNa+,阴离子为C>OH>S0?、NO3,则最初一段时 间，阴极发生反应Cu2+2'一Cu,阳极发生反应2C-2一C2↑。 6.用石墨作电极，电解1molL1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是 (). A.HCI B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl 答案：C 解析：电解HC1溶液，阴极析出H2,阳极析出C2,溶液pH增大，电解NaOH溶液，相 当于电解水，溶液pH增大；电解N2SO4溶液，相当于电解水，溶液pH不变；电解 NaCI溶液，阴极析出H2,阳极析出Cl2,溶液pH增大。 7.用Pt电极电解物质的量均为0.1mol的Cu2+和X3+的混合溶液，阴极析出固体 物质的质量m(g)与导线中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示，则下列离 子的氧化能力由大到小排列正确的是( 00.10.20.3n/mol A.Cu2+>X3+>H+ B.H+>X3+>Cu2+ C.Cu2+>H+>X3+ D.X3+>H+>Cu2+ 答案：C 解析：根据图像，通电开始就有固体析出，且通过0.2ol电子后，不再析出固体，则 为Cu2+放电的结果，X3+不放电。 8.用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解质溶液中加适量 水，就能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是( A.NaCl B.Na2CO3 C.CuSO4 D.K2S 答案B 解析：电解NaCI溶液时阳极和阴极分别为C和H+放电，相当于电解HCL,恢复原 浓度需通入适量HCl气体，A项错误；电解N2CO3溶液时阳极和阴极分别为OH 和H+放电，相当于电解水，恢复原浓度需加入适量H2O,B项正确：电解CuSO4溶液 时阳极和阴极分别为OH和Cu2+放电，恢复原浓度需加入适量CuO或CuCO3 等，C项错误：电解K2S溶液时阳极和阴极分别为S2和H+放电，恢复原浓度需通入 适量H2S气体，D项错误
答案:B 解析:由题意知,溶液中存在 H+、Cu2+、Na+、SO4 2-、NO3 - 、Cl-、OH- ,根据离子的 放电顺序,阳离子为 Cu2+>H+>Na+ ,阴离子为 Cl->OH->SO4 2-、NO3 - ,则最初一段时 间,阴极发生反应 Cu2++2e- Cu,阳极发生反应 2Cl- -2e- Cl2↑。 6.用石墨作电极,电解 1 mol·L -1 下列物质的溶液,溶液的 pH 保持不变的是 ( )。 A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl 答案:C 解析:电解 HCl 溶液,阴极析出 H2,阳极析出 Cl2,溶液 pH 增大;电解 NaOH 溶液,相 当于电解水,溶液 pH 增大;电解 Na2SO4 溶液,相当于电解水,溶液 pH 不变;电解 NaCl 溶液,阴极析出 H2,阳极析出 Cl2,溶液 pH 增大。 7.用 Pt 电极电解物质的量均为 0.1 mol 的 Cu2+和 X3+的混合溶液,阴极析出固体 物质的质量 m(g)与导线中通过电子的物质的量 n(mol)的关系如图所示,则下列离 子的氧化能力由大到小排列正确的是( )。 A.Cu2+>X3+>H+ B.H+>X3+>Cu2+ C.Cu2+>H+>X3+ D.X3+>H+>Cu2+ 答案:C 解析:根据图像,通电开始就有固体析出,且通过 0.2 mol 电子后,不再析出固体,则 为 Cu2+放电的结果,X3+不放电。 8.用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,在电解后的电解质溶液中加适量 水,就能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是( )。 A.NaCl B.Na2CO3 C.CuSO4 D.K2S 答案:B 解析:电解 NaCl 溶液时阳极和阴极分别为 Cl-和 H+放电,相当于电解 HCl,恢复原 浓度需通入适量 HCl 气体,A 项错误;电解 Na2CO3 溶液时阳极和阴极分别为 OH- 和 H+放电,相当于电解水,恢复原浓度需加入适量 H2O,B 项正确;电解 CuSO4 溶液 时阳极和阴极分别为 OH-和 Cu2+放电,恢复原浓度需加入适量 CuO 或 CuCO3 等,C 项错误;电解 K2S 溶液时阳极和阴极分别为 S 2-和 H+放电,恢复原浓度需通入 适量 H2S 气体,D 项错误
9.下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是()。 A.电解过程中阳极的质量不断增加 B.电解过程中溶液的pH不断增大 C.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况 D.电解后两极产生的气体体积比为2：1 答案：C 解析：用惰性电极电解AgNO3溶液，总反应为4AgNO3+2H2C电解 4Ag+O2↑+4HNO3,阴极上析出Ag,阳极上放出O2,A、D两项错误；由于生成 HNO3,溶液的pH减小，B项错误，要使溶液恢复到电解前的状态要加入的物质应 是4Ag+O2,即应加入Ag2O,C项正确。 10.由于F(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与碱反应制得白色纯 净的F(OH)2沉淀。某化学社团用下图所示装置探究白色纯净的Fe(OH)2沉淀 的制取，两电极的材料分别为石墨和铁。 (1)a电极材料应为 电解液d可以是 (填序号)。 ①纯水②NaOH溶液③NaCI溶液④CuCl2溶液 (2)c为植物油，其作用是 在加入植 物油之前，对d溶液所采取的简单处理方法及目的是 若用其他试剂来代替植物油，试剂应具备的物理性质为】 (3)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 A.改用稀硫酸作电解液 B.适当增大电源的电压 C适当减小两电极间的距离 D适当降低电解质溶液的浓度 (4)若d改为N2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电 解，除了电极上看到气泡外，另一明显的现象为 答案：(1)Fe②③ (2)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气氧化成F(OH)3加热煮沸d,除去其中 溶解的O2试剂不溶于水、密度比d的密度小 (3)BC (4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
9.下列有关用惰性电极电解 AgNO3 溶液一段时间后的说法,正确的是( )。 A.电解过程中阳极的质量不断增加 B.电解过程中溶液的 pH 不断增大 C.此时向溶液中加入适量的 Ag2O 固体可使溶液恢复到电解前的状况 D.电解后两极产生的气体体积比为 2∶1 答案:C 解析:用惰性电极电解 AgNO3 溶液,总反应为 4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3,阴极上析出 Ag,阳极上放出 O2,A、D 两项错误;由于生成 HNO3,溶液的 pH 减小,B 项错误;要使溶液恢复到电解前的状态要加入的物质应 是 4Ag+O2,即应加入 Ag2O,C 项正确。 10.由于 Fe(OH)2 极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与碱反应制得白色纯 净的 Fe(OH)2 沉淀。某化学社团用下图所示装置探究白色纯净的 Fe(OH)2 沉淀 的制取,两电极的材料分别为石墨和铁。 (1)a 电极材料应为 , 电解液 d 可以是 (填序号)。 ①纯水 ②NaOH 溶液 ③NaCl 溶液 ④CuCl2 溶液 (2)c 为植物油,其作用是 ,在加入植 物油之前,对 d 溶液所采取的简单处理方法及目的是 。 若用其他试剂来代替植物油,试剂应具备的物理性质为 。 (3)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是 。 A.改用稀硫酸作电解液 B.适当增大电源的电压 C.适当减小两电极间的距离 D.适当降低电解质溶液的浓度 (4)若 d 改为 Na2SO4 溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电 解,除了电极上看到气泡外,另一明显的现象为 。 答案:(1)Fe ②③ (2)隔绝空气,防止生成的 Fe(OH)2 被空气氧化成 Fe(OH)3 加热煮沸 d,除去其中 溶解的 O2 试剂不溶于水、密度比 d 的密度小 (3)BC (4)白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
解析(1)要得到Fe(OH)2沉淀，必须产生Fe+,所以Fe作阳极。纯水导电性极差；使 用CuC2溶液，则阴极Cu2+放电，不能产生OH,不会生成F(OH)2沉淀。可选用 NaOH溶液或NaCI溶液。(2)植物油可有效隔绝空气，生成的Fe(OH)2沉淀能较 长时间保持白色，不被氧化。处理d溶液，目的是除去其中溶解的O2,可加热煮 沸。代替植物油的试剂应具有与植物油相似的物理性质，如不溶于水，密度比d的 密度小等。(3)要在较短时间内看到白色沉淀，应增大电解液中F+和OH的浓度， 可通过增大电压提高电解速率实现；不能用稀硫酸，因为它能溶解F(OH)2沉淀； 缩小两极板间的距离，可缩短离子扩散时间，即缩短Fe+与OH生成F(OH)2沉淀 的时间。(4)当电解一段时间后将电源反接，则铁作阴极，石墨作阳极，溶液中的H 和0H效电，相当于电解水2H,C电2H2↑+02t,阳极生成的02将F(OH2氧化为 F(OH)3,沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。 11.如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。 接通电路后，发现d附近显红色。 Fa b 氯化铜 溶液 饱和NaCI溶液 (含少量酚酞) (1)①b为电源的 (填“正“负阴”或“阳”，下同)极，Z池中e为 极。 ②连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d (填“→”或—”)。 (2)①写出c极上发生的电极反应式： ②写出Y池中总反应的化学方程式： ③写出Z池中e极上发生的电极反应式： 答案：(1)①负阳②一 (2)①2C-2eCh↑ ②2NaC+2H20电解2NaOH+H2t+Cht ③Cu-2e-Cu2+ 解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H+2e一H2↑，c为阳极，电极 反应式为2C-2e一C2↑，Y池电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为 2NaC+2H20电解2NaOH+C2↑+H:直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴 极，e为阳极，电极反应式分别为Cu2++2e'一Cu,Cu-2e'一Cu2+,电子流动方向由d +eo 拓展提高
解析:(1)要得到 Fe(OH)2 沉淀,必须产生 Fe2+ ,所以 Fe 作阳极。纯水导电性极差;使 用 CuCl2 溶液,则阴极 Cu2+放电,不能产生 OH- ,不会生成 Fe(OH)2沉淀。可选用 NaOH 溶液或 NaCl 溶液。(2)植物油可有效隔绝空气,生成的 Fe(OH)2 沉淀能较 长时间保持白色,不被氧化。处理 d 溶液,目的是除去其中溶解的 O2,可加热煮 沸。代替植物油的试剂应具有与植物油相似的物理性质,如不溶于水,密度比 d 的 密度小等。(3)要在较短时间内看到白色沉淀,应增大电解液中 Fe2+和 OH-的浓度, 可通过增大电压提高电解速率实现;不能用稀硫酸,因为它能溶解 Fe(OH)2 沉淀; 缩小两极板间的距离,可缩短离子扩散时间,即缩短 Fe2+与 OH-生成 Fe(OH)2 沉淀 的时间。(4)当电解一段时间后将电源反接,则铁作阴极,石墨作阳极,溶液中的 H+ 和 OH-放电,相当于电解水:2H2O 2H2↑+O2↑,阳极生成的 O2将 Fe(OH)2氧化为 Fe(OH)3,沉淀由白色迅速变为灰绿色,最终变成红褐色。 11.如图 X 是直流电源。Y 池中 c、d 为石墨棒,Z 池中 e、f 是质量相同的铜棒。 接通电路后,发现 d 附近显红色。 (1)①b 为电源的 (填“正”“负”“阴”或“阳”,下同)极,Z 池中 e 为 极。 ②连接 Y、Z 池线路,电子流动的方向是 d (填“ ”或“ ”)e。 (2)①写出 c 极上发生的电极反应式: 。 ②写出 Y 池中总反应的化学方程式: 。 ③写出 Z 池中 e 极上发生的电极反应式: 。 答案:(1)①负 阳 ② (2)①2Cl- -2e- Cl2↑ ②2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ ③Cu-2e- Cu2+ 解析:d 极附近显红色,说明 d 为阴极,电极反应式为 2H++2e- H2↑,c 为阳极,电极 反应式为 2Cl- -2e- Cl2↑,Y 池电解饱和 NaCl 溶液的总反应方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;直流电源中 a 为正极,b 为负极,Z 池中 f 为阴 极,e 为阳极,电极反应式分别为 Cu2++2e- Cu,Cu-2e- Cu2+ ,电子流动方向由 d e。 拓展提高
1镍氢电池是一种可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池 放电 的总反应式是H2+NO(OH充电N(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述正确的是 () 直流电源 toa bo 较浓硫酸三 稀硫酸+S02三 ￥-HSO5 阳离子交换膜 A.b为直流电源的正极 B.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变 C.阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e一S02+4H D.电解时，H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 答案：C 解析：二氧化硫被氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电 源正极相连，则b为电源负极，A项错误；将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交 换膜，电极反应式发生改变，B项错误；阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e S0?+4H+,C项正确；电解时，阳离子移向阴极，所以H+由阳极室通过阳离子交换膜 到阴极室，D项错误。 2.载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。某 电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生 成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2+2H20+4e一2C0+4OH。 下列判断错误的是()。 A.上述电化学装置相当于电解池 B.上述装置进行的总反应为2CO2一2CO+O2 C.反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强 D.失电子的电极发生的反应是4OH-4e'一2H2O+O2↑ 答案：C 解析：该电池是将电能转化为化学能，符合电解池原理，所以题述电化学装置相当 于电解池，A项正确：该电池中，阴极的电极反应式为2C02+2H2O+4 2C0+4OH,阳极上OH失电子生成氧气，反应为4OH-4e一2H20+O2↑，将两个电 极反应式相加即得电池总反应式：2C02一2C0+02,所以反应结束后该电化学装 置中的电解质溶液的碱性不变，C项错误，B、D两项正确。 3.如图是CO2经电催化还原为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是 ()
1.镍氢电池是一种可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池 的总反应式是1 2 H2+NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述正确的是 ( )。 A.b 为直流电源的正极 B.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜,电极反应式不变 C.阳极的电极反应式为 SO2+2H2O-2e- SO4 2-+4H+ D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 答案:C 解析:二氧化硫被氧化为硫酸根离子,所以二氧化硫所在的区为阳极区,阳极与电 源正极相连,则 b 为电源负极,A 项错误;将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交 换膜,电极反应式发生改变,B 项错误;阳极的电极反应式为 SO2+2H2O-2eSO4 2-+4H+ ,C 项正确;电解时,阳离子移向阴极,所以 H+由阳极室通过阳离子交换膜 到阴极室,D 项错误。 2.载人空间站的生态系统中,要求分离人呼出的二氧化碳,同时需要提供氧气。某 电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求,同时还有燃料一氧化碳生 成,该电化学装置中得电子的电极发生的反应是 2CO2+2H2O+4e- 2CO+4OH-。 下列判断错误的是( )。 A.上述电化学装置相当于电解池 B.上述装置进行的总反应为 2CO2 2CO+O2 C.反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强 D.失电子的电极发生的反应是 4OH- -4e- 2H2O+O2↑ 答案:C 解析:该电池是将电能转化为化学能,符合电解池原理,所以题述电化学装置相当 于电解池,A 项正确;该电池中,阴极的电极反应式为 2CO2+2H2O+4e- 2CO+4OH- ,阳极上 OH-失电子生成氧气,反应为 4OH- -4e- 2H2O+O2↑,将两个电 极反应式相加即得电池总反应式:2CO2 2CO+O2,所以反应结束后该电化学装 置中的电解质溶液的碱性不变,C 项错误,B、D 两项正确。 3.如图是 CO2 经电催化还原为 CH4 的装置示意图。下列说法不正确的是 ( )
电源 C02+ 盐桥 铜电极 铂电极 ①KHCO溶液②RSO溶液 溶有C0) A.该过程是电能转化为化学能的过程 B.铜电极的电极反应式为CO2+8HC0;+8e一CH4+8C0子+2HO C.一段时间后，①池中n(KHCO3)不变 D.一段时间后，②池中溶液的pH一定下降 答案：C 解析：该装置连接有电源，则该过程是电能转化为化学能的过程，A项正确：二氧化 碳转化为甲烷的反应过程中，碳元素的化合价降低，在铜电极上发生还原反应，电 极反应式为CO2+8HC05+8e'一CH4+8C0?+2H2O,B项正确；由于①池溶液中的 碳酸氢根离子被消耗，故一段时间后，碳酸氢钾的物质的量减少，C项错误；①池中 的铜电极为阴极，发生还原反应，②池中的铂电极为阳极，发生氧化反应，电极反应 式为4OH4e一O2↑+2H2O,该过程中有H生成，故溶液的pH减小，D项正确。 4将一直流电源的正、负极（电极材料为P),用玻璃片分别压在一张用食盐水、 碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜 色分别是( 选项 A B C D 阳极 蓝 白 红 蓝 阴极 怕 蓝 蓝 蓝 答案D 解析：阳极上放电生成I2,淀粉遇I2变蓝，阴极上H+放电后，使溶液中的 cH)(OH),呈碱性，使石蕊溶液显蓝色，D项正确。 5.用惰性电极电解含0.2 mol CuSO4的溶液一段时间后，阳极上生成标准状况下 4.48L气体，欲使电解质溶液恢复到电解前的状态，应加入( ） A.0.2 mol CuSO4 B.0.2 mol CuO C.0.2 mol Cu(OH)2 D.0.2 mol CuCO3 答案：C 解析：根据阳极产生0.2molO2,可知溶液中有0.8 mol OH发生反应转移电子0.8 mol,0.2 mol Cu2+得到0.4mol电子生成0.2 mol Cu,则有0.4molH+发生反应生成 0.2molH2。复原物质应加0.2 mol Cu0和0.2molH20即0.2 mol Cu(OH)2
A.该过程是电能转化为化学能的过程 B.铜电极的电极反应式为 CO2+8HCO3 - +8e- CH4+8CO3 2-+2H2O C.一段时间后,①池中 n(KHCO3)不变 D.一段时间后,②池中溶液的 pH 一定下降 答案:C 解析:该装置连接有电源,则该过程是电能转化为化学能的过程,A 项正确;二氧化 碳转化为甲烷的反应过程中,碳元素的化合价降低,在铜电极上发生还原反应,电 极反应式为 CO2+8HCO3 - +8e- CH4+8CO3 2-+2H2O,B 项正确;由于①池溶液中的 碳酸氢根离子被消耗,故一段时间后,碳酸氢钾的物质的量减少,C 项错误;①池中 的铜电极为阴极,发生还原反应,②池中的铂电极为阳极,发生氧化反应,电极反应 式为 4OH- -4e- O2↑+2H2O,该过程中有 H+生成,故溶液的 pH 减小,D 项正确。 4.将一直流电源的正、负极(电极材料为 Pt),用玻璃片分别压在一张用食盐水、 碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜 色分别是( )。 选项 A B C D 阳极 蓝 白 红 蓝 阴极 白 蓝 蓝 蓝 答案:D 解析:阳极上 I -放电生成 I2,淀粉遇 I2变蓝,阴极上 H+放电后,使溶液中的 c(H+ )<c(OH- ),呈碱性,使石蕊溶液显蓝色,D 项正确。 5.用惰性电极电解含 0.2 mol CuSO4 的溶液一段时间后,阳极上生成标准状况下 4.48 L 气体,欲使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入( )。 A.0.2 mol CuSO4 B.0.2 mol CuO C.0.2 mol Cu(OH)2 D.0.2 mol CuCO3 答案:C 解析:根据阳极产生 0.2 mol O2,可知溶液中有 0.8 mol OH-发生反应转移电子 0.8 mol,0.2 mol Cu2+得到 0.4 mol 电子生成 0.2 mol Cu,则有 0.4 mol H+发生反应生成 0.2 mol H2。复原物质应加 0.2 mol CuO 和 0.2 mol H2O 即 0.2 mol Cu(OH)2
挑战创新 A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示： 阳离子 Nat、K+、Cu2+ 阴离子 S02、OH 图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B 溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。 M N 直流电源 图 图2 接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增大。常温下各烧杯中溶液的 pH与电解时间1的关系如图2所示。据此回答下列问题。 (1)M为电源的 (填“正”或“负)极，电极b上发生的电极反应 为 (2)泻出乙烧杯中的电池反应方程式： (3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什 么？ (4)若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态，需要进行的操作 是 答案：(1)负40H-4e一2H20+021 (22CuS04+2H,C电解2Cu+02t+2HS04 (3)能，因为硫酸铜溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应 (4)向丙烧杯中加入一定量水 解析：(I)乙中c电极质量增大，则c处发生的电极反应为Cu2+2e一Cu,即c电极 为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。而Cu+只能与SO好 结合，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间1的关系图
挑战创新 A、B、C 为三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示: 阳离子 Na+、K+、Cu2+ 阴离子 SO4 2-、OH- 图 1 所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的 A 溶液、足量的 B 溶液、足量的 C 溶液,电极均为石墨电极。 图 1 图 2 接通电源,经过一段时间后,测得乙中 c 电极质量增大。常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系如图 2 所示。据此回答下列问题。 (1)M 为电源的 (填“正”或“负”)极,电极 b 上发生的电极反应 为 。 (2)写出乙烧杯中的电池反应方程式: 。 (3)如果电解过程中 B 溶液中的金属离子全部析出,此时电解能否继续进行,为什 么? 。 (4)若经过这一段时间后,要使丙恢复到原来的状态,需要进行的操作 是 。 答案:(1)负 4OH- -4e- 2H2O+O2↑ (2)2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 (3)能,因为硫酸铜溶液已转变为 H2SO4 溶液,反应变为电解水的反应 (4)向丙烧杯中加入一定量水 解析:(1)乙中 c 电极质量增大,则 c 处发生的电极反应为 Cu2++2e- Cu,即 c 电极 为阴极,由此可推出 b 为阳极,a 为阴极,M 为负极,N 为正极。而 Cu2+只能与 SO4 2- 结合,可以确定 B 为硫酸铜;由常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系图
可以确定A为KOH或NaOH,C为Na2SO4或K2SO4。甲中为KOH或NaOH溶 液，相当于电解H20,阳极b处为阴离子OH放电，即4O什-4e一2H2O+02↑。 (②)乙烧杯中是电解CuSO4溶液，电池反应方程式为2CuS04+2H2C电解 2Cu+O2↑+2H2SO4. (3)乙中铜全部析出后，电解质变为H2SO4,所以电解反应仍能继续进行
可以确定 A 为 KOH 或 NaOH,C 为 Na2SO4或 K2SO4。甲中为 KOH 或 NaOH 溶 液,相当于电解 H2O,阳极 b 处为阴离子 OH-放电,即 4OH- -4e- 2H2O+O2↑。 (2)乙烧杯中是电解 CuSO4 溶液,电池反应方程式为 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4。 (3)乙中铜全部析出后,电解质变为 H2SO4,所以电解反应仍能继续进行