(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池 第1課時 電解原理學(xué)案 新人教版選修4

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《(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池 第1課時 電解原理學(xué)案 新人教版選修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池 第1課時 電解原理學(xué)案 新人教版選修4(17頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、(通用版)2022-2023版高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第三節(jié) 電解池 第1課時 電解原理學(xué)案 新人教版選修4學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.會描述電解池的工作原理,能正確書寫電解池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。2.熟悉電解規(guī)律和電解產(chǎn)物的判斷方法。一、電解原理1.電解氯化銅溶液實驗探究(1)按下圖所示裝置完成實驗,并填寫下表。實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電,形成閉合回路與負(fù)極相連的b極上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)析出金屬銅與正極相連的a極上有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)產(chǎn)生了氯氣(2)實驗原理分析氯化銅溶液中存在的離子有Cu2、Cl、H、OH,通電前這些離子在溶液中

2、作自由運動。通電時在電場的作用下,溶液中的離子作定向運動,即Cl、OH趨向a極,Cu2、H趨向b極。a極電極反應(yīng)式是2Cl2e=Cl2,b極電極反應(yīng)式是Cu22e=Cu,總反應(yīng)式是CuCl2CuCl2。結(jié)論:電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程。2.電解和電解池(1)電解:使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)而在兩個電極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。(2)電解池:在外加電源的作用下,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(3)電解池的電極名稱陰極:與電源負(fù)極相連的電極,發(fā)生還原反應(yīng);陽極:與電源正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng)。(4)電解池的構(gòu)成條件:具有直流電源;兩個電極(陰極、陽極);電解質(zhì)溶液或熔融電

3、解質(zhì);形成閉合回路。(5)電子和離子移動方向電子:從電源負(fù)極流向電解池的陰極,從電解池的陽極流向電源的正極。離子:陽離子移向電解池的陰極;陰離子移向電解池的陽極。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電的不同(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實際上是電解過程,發(fā)生氧化還原反應(yīng),是化學(xué)變化。(2)金屬導(dǎo)電是因為在電場作用下,自由電子發(fā)生定向移動,是物理變化。例1如下圖所示裝置中,屬于電解池的是()答案C解析根據(jù)電解池的構(gòu)成條件進(jìn)行判斷:裝置A、B、D中無直流電源,裝置D中不能形成閉合回路,A、B、D不能形成電解池。考點電解及其裝置(電解池)題點電解池的構(gòu)成與識別例2如圖是電解氯化銅溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,則下列有關(guān)

4、判斷正確的是()A.a為負(fù)極,b為正極B.a為陽極,b為陰極C.電解過程中,d電極質(zhì)量增加D.電解過程中,氯離子濃度不變答案C解析由圖示電流方向可知, a是電源正極,b是電源負(fù)極;則c是電解池的陽極,電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2,溶液中氯離子不斷減少;d是電解池的陰極,電極反應(yīng)為Cu22e=Cu,d電極質(zhì)量不斷增加。考點電解及其裝置(電解池)題點電解池的電極判斷方法點撥電解池陰極和陽極的判斷依據(jù)二、酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律1.電極反應(yīng)規(guī)律(1)陰極:無論是惰性電極還是活潑電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子放電順序:AgCu2HPb2Fe2Zn2(2)陽極:溶液中還原性強的

5、陰離子失去電子被氧化,或者電極材料本身失去電子被氧化而溶入溶液中。其放電順序:活潑金屬陽極S2IClOH含氧酸根。2.酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(惰性電極)用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液,請?zhí)顚懴卤恚弘娊赓|(zhì)及類別電極反應(yīng)式電解物質(zhì)pH變化溶液復(fù)原方法電解水型H2SO4含氧酸陽極:4OH4e=O22H2O陰極:4H4e=2H2H2O減小加入H2ONaOH強堿增大Na2SO4活潑金屬的含氧酸鹽不變電解電解質(zhì)型HCl無氧酸陽極:2Cl2e=Cl2陰極:2H2e=H2HCl增大加入HClCuCl2不活潑金屬的無氧酸鹽陽極:2Cl2e=Cl2陰極:Cu22e=CuCuCl2加入CuCl2放H2生堿型NaC

6、l活潑金屬的無氧酸鹽陽極:2Cl2e=Cl2陰極:2H2e=H2NaCl、H2O增大加入HCl放O2生酸型CuSO4不活潑金屬的含氧酸鹽陽極:4OH4e=O22H2O陰極:2Cu24e=2CuCuSO4、H2O減小加入CuO或CuCO3分析電解問題的基本方法思路(1)確定電解池的陰、陽兩極,判斷陽極是惰性電極還是活潑電極。(2)分析通電前溶液中含有哪些陰、陽離子(包括水電離出的H和OH)。(3)通電后陰離子移向陽極,陽離子移向陰極,判斷兩極上的放電順序。(4)確定電極產(chǎn)物,書寫電極反應(yīng)式(注意遵循原子守恒和電荷守恒)。(5)分析電解時的相關(guān)變化,如兩極現(xiàn)象、水的電離平衡移動、離子濃度的變化、p

7、H變化等。例3判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)用石墨作陽極、鐵作陰極分別電解稀硫酸和硫酸鈉溶液時,它們陰極和陽極的產(chǎn)物都相同( )(2)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液,最初一段時間陰極和陽極析出的物質(zhì)分別是銅和氯氣( )(3)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應(yīng)式為Nae=Na( )(4)用石墨作陰極、銅作陽極電解硫酸銅溶液的陽極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O( )(5)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag2H2O4Ag4HO2( )(6)銅作陽極電解鹽酸的化學(xué)方程式為Cu2HClCuCl2H2( )考點酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷易錯警示判

8、斷電極產(chǎn)物注意事項(1)先看陽極材料,若為活性電極,則陽極材料被溶解;若為惰性電極,則根據(jù)陰離子的放電順序判斷誰先放電,且注意溶液中OH的存在。(2)不論陰極是什么材料,都按照陽離子放電順序判斷誰先放電,并注意溶液中H的存在。(3)注意電解物質(zhì)的狀態(tài),是電解質(zhì)溶液還是熔融電解質(zhì)。例4用石墨作電極,電解碘化鉀溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是()A.陰極附近溶液呈紅色 B.陰極逸出氣體C.陽極附近溶液呈藍(lán)色 D.溶液的pH減小答案D解析用石墨作電極,電解碘化鉀溶液類似于電解氯化鈉溶液,陽極反應(yīng)式為2I2e=I2,陽極附近溶液變藍(lán)色;陰極反應(yīng)式為2H2e=H2,陰極有氫氣逸出,附近溶液氫

9、氧根濃度增大呈堿性,溶液變紅色??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷例5用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號內(nèi)物質(zhì)),能夠使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是()A.AgNO3AgNO3 B.NaOHH2OC.NaClNaCl D.CuSO4Cu(OH)2答案B解析選項A,電解硝酸銀溶液時,氫氧根離子和銀離子分別在陽極和陰極放電,要使其復(fù)原,需加入適量的氧化銀;選項B,電解氫氧化鈉溶液時,氫氧根離子和氫離子分別在陽極和陰極放電,要使其復(fù)原,需加入適量的水;選項C,電解氯化鈉溶液時,氯離子和氫離子分別在陽極和陰極放電,要使其復(fù)原,需通入適量的氯化氫;選項D,

10、電解硫酸銅溶液時,氫氧根離子和銅離子分別在陽極和陰極放電,要使其復(fù)原,需加入適量的氧化銅??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解后電解質(zhì)的復(fù)原方法點撥電解后要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,須加入適量的某物質(zhì),該物質(zhì)一般是陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物。即“出來什么、加入什么”。1.下列關(guān)于電解池工作原理的說法中,錯誤的是()A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置B.電解池中發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)C.電解池工作時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng)D.與原電池不同,電解池放電時,電極本身不會參加電極反應(yīng)答案D考點電解及其裝置(電解池) 題點電解相關(guān)概念的辨析2.在某電解質(zhì)溶液里,用M和N作電極,通電一

11、段時間后,發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小,N極質(zhì)量增大,符合這一情況的是()A.電解質(zhì)溶液是稀硫酸B.金屬M是陽極,金屬N是陰極C.M和N是石墨電極D.M是陰極,N是陽極答案B解析由題意可知,M極溶解,發(fā)生氧化反應(yīng),為陽極;N極質(zhì)量增加,有金屬單質(zhì)在N極上析出,發(fā)生還原反應(yīng),為陰極;電解質(zhì)溶液為鹽溶液,M為金屬電極。考點電解及其裝置(電解池) 題點電解池的電極判斷3.用石墨作電極電解氯化銅溶液,下列說法正確的是()A.在陽極上析出金屬銅B.在陰極上析出金屬銅C.在陰極上產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體D.陽極上發(fā)生還原反應(yīng)答案B解析根據(jù)電解原理,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl2e=Cl2,陽極上放出有刺激性氣味的氯氣;陰極

12、發(fā)生還原反應(yīng):Cu22e=Cu。考點酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷4.(2017南陽一中高二期末)用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為31的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,不可能發(fā)生的反應(yīng)有()A.2Cu22H2O2Cu4HO2B.Cu22ClCuCl2C.2Cl2H2O2OHH2Cl2D.2H2O2H2O2答案C解析設(shè)混合溶液的體積為4 L,溶液中硫酸銅和氯化鈉的物質(zhì)的量分別為3 mol和1 mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒,第一階段:陽極上氯離子放電,陰極上銅離子放電,電解的方程式是Cu22ClCuCl2,氯離子完全反應(yīng)時,剩余銅離子2.5 mol;第二階段:陽極上氫氧根離子放電,

13、陰極上銅離子放電,電解的方程式是2Cu22H2O2Cu4HO2;第三階段:陽極上氫氧根離子放電,陰極上氫離子放電,電解的方程式是2H2O2H2O2。考點酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷5.用石墨作陽極、鐵棒作陰極電解熔融的氯化鈉,下列說法正確的是()A.石墨電極周圍有大量的鈉離子B.鐵棒質(zhì)量增加C.電子通過熔融電解質(zhì)流向鐵棒D.陰極發(fā)生氧化反應(yīng)答案B解析氯離子移向陽極,發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl2e=Cl2;鈉離子移向陰極,發(fā)生還原反應(yīng):2Na2e=2Na??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解規(guī)律的綜合應(yīng)用6.用石墨作電極,在Na、Cu2、Cl、SO等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì),電

14、解其溶液,寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式:(1)當(dāng)陰極放出H2,陽極放出O2時,電解質(zhì)是_。(2)當(dāng)陰極析出金屬,陽極放出O2時,電解質(zhì)是_。(3)當(dāng)陰極放出H2,陽極放出Cl2時,電解質(zhì)是_。(4)通過電子的物質(zhì)的量與陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽極放出的氣體的物質(zhì)的量之比為421時,電解質(zhì)是_。答案(1)Na2SO4(2)CuSO4(3)NaCl(4)CuSO4解析惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型有電解水型、電解電解質(zhì)型、放氫氣生堿型和放氧氣生酸型。再根據(jù)陰、陽離子在電極的放電順序判斷。(1)陰極有H2生成,陽極有O2生成,實質(zhì)為電解水,故電解質(zhì)是活潑金屬的含氧酸鹽,即Na2SO4。(2)實質(zhì)

15、為放氧氣生酸型,即電解質(zhì)為不活潑金屬的含氧酸鹽,即CuSO4。(3)實質(zhì)為放氫氣生堿型,即電解質(zhì)為活潑金屬的無氧酸鹽,即NaCl。(4)由陽極生成氣體和轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為14,知陽極產(chǎn)生氣體為O2,1 mol O2轉(zhuǎn)移4 mol e,金屬與電子的物質(zhì)的量之比為12,故金屬為2價,即Cu2,即為CuSO4。考點酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點由電解產(chǎn)物判斷相應(yīng)的電解質(zhì)對點訓(xùn)練題組一電解及其裝置(電解池)1.關(guān)于下圖所示兩個裝置的敘述,正確的是()A.裝置名稱:是原電池,是電解池B.硫酸濃度變化:增大,減小C.電極反應(yīng)式:中陽極:4OH4e=2H2OO2,中正極:Zn2e=Zn2D.離子移動方向

16、:中H向陰極方向移動,中H向負(fù)極方向移動答案B解析為電解池,電解水,陽極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2,硫酸的濃度增大;為原電池,溶液中的氫離子移向正極,正極反應(yīng)式為2H2e=H2,硫酸的濃度減小??键c電解及其裝置(電解池) 題點電解池的構(gòu)成與識別2.有關(guān)甲、乙、丙、丁四個圖示的敘述正確的是()A.甲中負(fù)極反應(yīng)式為2H2e=H2B.乙中陽極反應(yīng)式為Age=AgC.丙中H向碳棒方向移動D.丁中電解開始時陽極產(chǎn)生黃綠色氣體答案C解析由圖知,甲、丙為原電池,甲中Zn為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2,A錯;丙中Fe為負(fù)極,C為正極,H向正極移動,C正確;乙、丁為電解池,乙中Ag作陽極,本身失電子

17、,B錯;丁中放電順序:ICl,開始產(chǎn)生I2,D錯??键c電解及其裝置(電解池) 題點電解池的構(gòu)成與識別3.如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn2H=Zn2H2,下列說法錯誤的是()A.a、b不可能是同種材料的電極B.該裝置可能是電解池,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C.該裝置可能是原電池,電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D.該裝置可看作是銅鋅原電池,電解質(zhì)溶液是稀硫酸答案A解析若該裝置為電解池,則a、b兩電極的材料可以都為Zn,A項錯誤;在保證陽極為Zn時,該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸,B項正確;在保證其中一電極的材料為Zn時,用活潑性比鋅弱的材料作另一電極,該原電池的電解質(zhì)溶液為稀鹽酸或稀硫酸都可以,C、D項正確。

18、考點電解及其裝置(電解池)題點電解池的構(gòu)成與識別4.某同學(xué)將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中,下列有關(guān)分析完全正確的是()選項ABCDa電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負(fù)極負(fù)極Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子答案B解析根據(jù)題圖知,該裝置有外接電源,所以屬于電解池,根據(jù)電子流向知,c是負(fù)極,d是正極,a是陰極,b是陽極,電解時,電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,則Q是陽離子,P是陰離子,故B正確。考點電解及其裝置(電解池) 題點電解池的電極判斷題組二電解規(guī)律及其應(yīng)用5.用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段時間陰極和陽極上析

19、出的物質(zhì)分別是()A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2C.H2和O2 D.Cu和O2答案B解析由題意知,溶液中存在H、Cu2、Na、SO、NO、Cl、OH,根據(jù)離子的放電順序,陽離子為Cu2HNa,陰離子為ClOHSO、NO,則最初一段時間,陰極Cu22e=Cu,陽極2Cl2e=Cl2??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷6.用石墨作電極,電解1 molL1下列物質(zhì)的溶液,則電解前后溶液的pH保持不變的是()A.硫酸 B.氫氧化鈉C.硫酸鈉 D.氯化鈉答案C解析用惰性電極電解硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液實質(zhì)是電解水,濃度增大,硫酸溶液的pH減小,氫氧化鈉溶液的pH增大,硫酸鈉溶

20、液的pH不變;電解氯化鈉溶液時生成氫氧化鈉,溶液的pH增大??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷7.如圖為直流電源電解稀硫酸鈉溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是()A.a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色B.a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色C.逸出氣體的體積,a極的小于b極的D.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體答案B解析a極為陰極,H2O電離出的H放電,促進(jìn)H2O的電離平衡向右移動,c(OH)增大,石蕊溶液變藍(lán)色,b極為陽極,H2O電離出的OH放電,c(H)增大,石蕊溶液變紅色,A項不正確,B項正確;a極產(chǎn)生H2,b

21、極產(chǎn)生O2,H2的體積是O2體積的2倍,故C、D項不正確??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解結(jié)果的分析與判斷8.用鉑電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液,在電解后的電解液中加適量水,就能使溶液濃度恢復(fù)到電解前濃度的是()A.NaCl B.Na2CO3C.CuSO4 D.K2S答案B解析電解NaCl溶液時陽極和陰極分別為Cl和H放電,相當(dāng)于電解HCl,恢復(fù)原濃度需通入適量HCl氣體,A項錯誤;電解Na2CO3溶液時陽極和陰極分別為OH和H放電,相當(dāng)于電解水,恢復(fù)原濃度需加入適量H2O,B項正確;電解CuSO4溶液時陽極和陰極分別為OH和Cu2放電,恢復(fù)原濃度需加入適量CuO,C項錯誤;電解K2S

22、溶液時陽極和陰極分別為S2和H放電,恢復(fù)原濃度需通入適量H2S,D項錯誤??键c酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點電解后電解質(zhì)的復(fù)原題組三電解的相關(guān)綜合9.下列有關(guān)用惰性電極電解AgNO3溶液一段時間后的說法,正確的是()A.電解過程中陽極的質(zhì)量不斷增加B.電解過程中溶液的pH不斷升高C.此時向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復(fù)到電解前的狀況D.電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為21答案C解析用惰性電極電解AgNO3溶液,總的電解反應(yīng)式為4AgNO32H2O4AgO24HNO3,陰極上析出Ag,陽極上放出O2,故A錯誤,D錯誤;由于生成HNO3,溶液的pH降低,B錯誤;要使溶液恢復(fù)到電解前的狀況要加入

23、的物質(zhì)應(yīng)是4AgO2,即Ag2O,C正確??键c電解的相關(guān)綜合題點電解規(guī)律的綜合應(yīng)用10.(2017吉林一中調(diào)研)電化學(xué)降解NO的原理如圖所示。下列說法不正確的是()A.鉛蓄電池的A極為正極,電極材料為PbO2B.鉛蓄電池在工作過程中負(fù)極質(zhì)量增加C.該電解池的陰極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2OD.若電解過程中轉(zhuǎn)移2 mol電子,則質(zhì)子交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左m右)為10.4 g答案D解析由電池原理示意圖可知,硝酸根離子轉(zhuǎn)化為氮氣,發(fā)生還原反應(yīng),右側(cè)電極為電解池的陰極,則B極為電池的負(fù)極、A極為電池的正極,鉛蓄電池的負(fù)極材料為Pb,正極材料為PbO2,A項正確;鉛蓄電池在工作時

24、負(fù)極上鉛失去電子轉(zhuǎn)化為硫酸鉛附著在電極上,電極質(zhì)量增加,B項正確;電解池中陰極反應(yīng)式為2NO12H10e=N26H2O,陽極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O,若電解過程中轉(zhuǎn)移2 mol電子,則左側(cè)池中產(chǎn)生氧氣0.5 mol,同時有2 mol氫離子經(jīng)過質(zhì)子交換膜到達(dá)右側(cè)溶液中,右側(cè)池中產(chǎn)生氮氣0.2 mol,因此左側(cè)電解液的質(zhì)量減少18 g,右側(cè)電解液的質(zhì)量減少3.6 g,兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差為14.4 g,故C項正確,D項不正確??键c電解的相關(guān)綜合題點電解規(guī)律的綜合應(yīng)用11.(2017河北唐山一中高三月考)載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中,要求分離人呼出的二氧化碳,同時需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太

25、陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實現(xiàn)上述要求,同時還有燃料一氧化碳生成,該電化學(xué)裝置中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2CO24e2H2O=2CO4OH。下列判斷錯誤的是()A.上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池B.上述裝置進(jìn)行的總反應(yīng)為2CO2=2COO2C.反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強D.失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2答案C解析該電池是利用電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,符合電解池原理,所以題述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池,故A正確;該電池中,陰極的電極反應(yīng)式為2CO24e2H2O=2CO4OH,陽極上OH失電子生成氧氣,得失電子相同條件下,將兩個電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)式:2CO2=2COO2,故B

26、正確;陰極反應(yīng)生成的OH在陽極完全反應(yīng),電池總反應(yīng)為2CO2=2COO2,所以反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液的堿性不變,故C錯誤;陽極上OH失電子生成氧氣供給呼吸,電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2,故D正確??键c電解的相關(guān)綜合題點電解規(guī)律的綜合應(yīng)用12.(2017昆明一中高三月考)如圖是CO2經(jīng)電催化還原為CH4的裝置示意圖。下列說法不正確的是()A.該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B.銅電極的電極反應(yīng)式為CO28HCO8e=CH48CO2H2OC.一段時間后,池中n(KHCO3)不變D.一段時間后,池中溶液的pH一定下降答案C解析該裝置連接有電源,則該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,A

27、項正確;二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)過程中,碳元素的化合價降低,在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為CO28HCO8e=CH48CO2H2O,B項正確;由于池溶液中的碳酸氫根離子被消耗,故一段時間后,碳酸氫鉀的物質(zhì)的量減少,C項錯誤;池中的銅電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),池中的鉑電極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為4OH4e=O22H2O,該過程中有H生成,故溶液的pH降低,D項正確??键c電解的相關(guān)綜合題點電解池的多池互聯(lián)綜合強化13.如圖所示裝置為在直流電源的作用下電解CuSO4溶液的裝置,其中A、B為石墨電極,a、b為電源的兩極,當(dāng)接通電源,通電一段時間后,將B電極取出,洗干凈并干燥后稱量,其質(zhì)

28、量增加了3.2 g,則:(1)a電極為電源的_極。(2)寫出電極反應(yīng)式:A極_,B極_。(3)若使反應(yīng)后的溶液恢復(fù)到原來狀態(tài),則應(yīng)該加入_,加入_ g。答案(1)正(2)4OH4e=O22H2O2Cu24e=2Cu(3)CuO4.0考點電解的相關(guān)綜合題點電解規(guī)律的綜合應(yīng)用14.如圖X是直流電源。Y池中c、d為石墨棒,Z池中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后,發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。(1)b為電源的_極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”,下同)。Z池中e為_極。連接Y、Z池線路,電子流動的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式:_。寫出Y池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。寫出Z池中e

29、極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式:_。答案(1)負(fù)陽(2)2Cl2e=Cl22NaCl2H2O2NaOHH2Cl2Cu2e=Cu2解析d極附近顯紅色,說明d為陰極,電極反應(yīng)式為2H2e=H2,c為陽極,電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2,Y池電解NaCl溶液的總反應(yīng)方程式為2NaCl2H2O2NaOHCl2H2;直流電源中a為正極,b為負(fù)極,Z池中f為陰極,e為陽極,電極反應(yīng)式分別為Cu22e=Cu、Cu2e=Cu2,電子流動方向由ed??键c電解的相關(guān)綜合題點電解池的多池互聯(lián)15.A、B、C為三種強電解質(zhì),它們在水中電離出的離子如下表所示:陽離子Na、K、Cu2陰離子SO、OH圖1所示裝置中,甲、乙、丙三個燒

30、杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極。接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問題:(1)M為電源的_(填“正”或“負(fù)”)極,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)寫出乙燒杯中的電池反應(yīng)方程式:_。(3)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出,此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么? _。(4)若經(jīng)過這一段時間后,要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài),需要進(jìn)行的操作是_。答案(1)負(fù)4OH4e=2H2OO2(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)能,因為硫酸銅溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩崛芤?,反?yīng)變?yōu)殡娊馑?/p>

31、的反應(yīng)(4)向丙燒杯中加入一定量水解析(1)乙中c電極質(zhì)量增加,則c處發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu22e=Cu,即c電極為陰極,由此可推出b為陽極,a為陰極,M為負(fù)極,N為正極。而Cu2只能和SO結(jié)合,可以確定B為硫酸銅;由常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系圖,可以確定A為KOH或NaOH,C為Na2SO4或K2SO4。甲中為KOH或NaOH溶液,相當(dāng)于電解H2O,陽極b處為陰離子OH放電,即4OH4e=2H2OO2。(2)乙燒杯中是電解CuSO4溶液,電池反應(yīng)方程式為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(3)乙中銅全部析出后,電解質(zhì)變?yōu)镠2SO4,所以電解反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行。考點電解的相關(guān)綜合題點電解規(guī)律的綜合應(yīng)用

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