（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(shí) 電解原理學(xué)案 新人教版選修4

（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(shí) 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(huì)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(shí)驗(yàn)探究(1)按下圖所示裝置完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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作自由運(yùn)動(dòng)。通電時(shí)在電場的作用下，溶液中的離子作定向運(yùn)動(dòng)，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(gè)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(gè)電極(陰極、陽極)；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；形成閉合回路。(5)電子和離子移動(dòng)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(shí)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?yàn)樵陔妶鲎饔孟拢杂呻娮影l(fā)生定向移動(dòng)，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?？键c(diǎn)電解及其裝置(電解池)題點(diǎn)電解池的構(gòu)成與識(shí)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)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?？键c(diǎn)電解及其裝置(電解池)題點(diǎn)電解池的電極判斷方法點(diǎn)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：Ag>Cu2>H>Pb2>Fe2>Zn2(2)陽極：溶液中還原性強(qiáng)的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>S2>I>Cl>OH>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(qǐng)?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(qiáng)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NaCl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(shí)的相關(guān)變化，如兩極現(xiàn)象、水的電離平衡移動(dòng)、離子濃度的變化、pH變化等。例3判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)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(shí)，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(shí)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(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)電解結(jié)果的分析與判斷易錯(cuò)警示判斷電極產(chǎn)物注意事項(xiàng)(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(cuò)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，附近溶液氫氧根濃度增大呈堿性，溶液變紅色?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(shí)間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號(hào)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(xiàng)A，電解硝酸銀溶液時(shí)，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(xiàng)B，電解氫氧化鈉溶液時(shí)，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(xiàng)C，電解氯化鈉溶液時(shí)，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(xiàng)D，電解硫酸銅溶液時(shí)，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。考點(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)電解后電解質(zhì)的復(fù)原方法點(diǎn)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(cuò)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(shí)，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(shí)，電極本身不會(huì)參加電極反應(yīng)答案D考點(diǎn)電解及其裝置(電解池) 題點(diǎn)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，通電一段時(shí)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(fèi)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?？键c(diǎn)電解及其裝置(電解池) 題點(diǎn)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；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu22e=Cu?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(shí)，剩余銅離子2.5 mol；第二階段：陽極上氫氧根離子放電，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?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(shí)，電解質(zhì)是_。(2)當(dāng)陰極析出金屬，陽極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是_。(3)當(dāng)陰極放出H2，陽極放出Cl2時(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)質(zhì)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(shí)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(jià)，即Cu2，即為CuSO4?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)由電解產(chǎn)物判斷相應(yīng)的電解質(zhì)對(duì)點(diǎn)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(gè)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(dòng)方向：中H向陰極方向移動(dòng)，中H向負(fù)極方向移動(dòng)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(diǎn)電解及其裝置(電解池) 題點(diǎn)電解池的構(gòu)成與識(shí)別2.有關(guān)甲、乙、丙、丁四個(gè)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(dòng)D.丁中電解開始時(shí)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(cuò)；丙中Fe為負(fù)極，C為正極，H向正極移動(dòng)，C正確；乙、丁為電解池，乙中Ag作陽極，本身失電子，B錯(cuò)；丁中放電順序：I>Cl，開始產(chǎn)生I2，D錯(cuò)。考點(diǎn)電解及其裝置(電解池) 題點(diǎn)電解池的構(gòu)成與識(shí)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(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤；在保證陽極為Zn時(shí)，該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸，B項(xiàng)正確；在保證其中一電極的材料為Zn時(shí)，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(xiàng)正確?？键c(diǎn)電解及其裝置(電解池)題點(diǎn)電解池的構(gòu)成與識(shí)別4.某同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子流動(dòng)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(xiàng)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(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)，則Q是陽離子，P是陰離子，故B正確?？键c(diǎn)電解及其裝置(電解池) 題點(diǎn)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(shí)間陰極和陽極上析出的物質(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Cu2>H>Na，陰離子為Cl>OH>SO、NO，則最初一段時(shí)間，陰極Cu22e=Cu，陽極2Cl2e=Cl2?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)電解結(jié)果的分析與判斷6.用石墨作電極，電解1 mol·L1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(shí)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，硫酸鈉溶液的pH不變；電解氯化鈉溶液時(shí)生成氫氧化鈉，溶液的pH增大?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)，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(xiàng)不正確，B項(xiàng)正確；a極產(chǎn)生H2，b極產(chǎn)生O2，H2的體積是O2體積的2倍，故C、D項(xiàng)不正確。考點(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤；電解Na2CO3溶液時(shí)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(xiàng)正確；電解CuSO4溶液時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤；電解K2S溶液時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律題點(diǎn)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(shí)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(shí)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(cuò)誤，D錯(cuò)誤；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B錯(cuò)誤；要使溶液恢復(fù)到電解前的狀況要加入的物質(zhì)應(yīng)是4AgO2，即Ag2O，C正確。考點(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)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?dú)?，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(xiàng)正確；鉛蓄電池在工作時(shí)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(xiàng)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(shí)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?dú)?.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(xiàng)正確，D項(xiàng)不正確?？键c(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)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(shí)需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實(shí)現(xiàn)上述要求，同時(shí)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(cuò)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(qiáng)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(gè)電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)式：2CO2=2COO2，故B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(cuò)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。考點(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)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(shí)間后，池中n(KHCO3)不變D.一段時(shí)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項(xiàng)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(jià)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(xiàng)正確；由于池溶液中的碳酸氫根離子被消耗，故一段時(shí)間后，碳酸氫鉀的物質(zhì)的量減少，C項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)正確?？键c(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)電解池的多池互聯(lián)綜合強(qiáng)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(shí)間后，將B電極取出，洗干凈并干燥后稱量，其質(zhì)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(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)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(dòng)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(dòng)方向由ed?？键c(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)電解池的多池互聯(lián)15.A、B、C為三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x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(gè)燒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(shí)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(shí)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(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？ _。(4)若經(jīng)過這一段時(shí)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?yàn)榱蛩徙~溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩崛芤?，反?yīng)變?yōu)殡娊馑姆磻?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(shí)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?？键c(diǎn)電解的相關(guān)綜合題點(diǎn)電解規(guī)律的綜合應(yīng)用