高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池获奖ppt课件

高中化学新教材特点分析及教学策略

（一）化学基本概念和化学基本理论：全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。

（二）元素化合物知识：关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。

（三）化工基础知识：高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。

实验探究——电解CuCl2溶液

【原理分析】

1. CuCl2电离：CuCl2 === Cu2+ + 2Cl-         H2O电离：H2O H+ + OH-

2. 溶液中存在的离子Cu2+、Cl-、H+、OH- 自由移动。通电后，在电场的作用下，离子作定向移动，即Cu2+、H+移向a极，Cl-、OH- 移向b极。

3. a极反应式：Cu2+ + 2e- === Cu，b极反应：2Cl- - 2e- === Cl2↑杨sir化学，侵权必究

总反应：CuCl2  Cu + Cl2↑或Cu2+ + 2Cl-  Cu + Cl2↑

一、电解、电解池、放电

1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而引起氧化还原反应的过程叫做电解。

2．电解池：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。

3. 放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程，称为放电。

二、电解池的基本规律

【答案】正极    氧化         负极   还原          阳极  阴极      负  阴     阳  正

三、阴、阳极的放电顺序

1. 阳极放电顺序

（1）若是活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；

（2）若是 Pt、Au、C等惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电。

即：活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞等（含氧酸根离子）＞F-。杨sir化学，侵权必究

2. 阴极放电顺序

（1）阴极上放电的总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子，与电极材料无关；

（2）氧化性强的离子先放电，放电顺序如下：

Ag+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。

3. 放电后的产物

四、电极方程式的书写

1. 写出溶液中存在的离子并比较放电顺序

2. 根据氧化还原或题目信息，判断产物并写出电极反应

举个例子——用惰性电极电解氯化钾溶液杨sir化学，侵权必究

五、常见电解类型的电解规律

思考与交流：上述各种电解类型中，阴极、阳极附近的pH如何变化？

题型一：放电顺序与放电产物的判断杨sir化学，侵权必究

【例1】电解CuCl2与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为

A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2

【答案】B

【详解】

电解时，溶液中Cu2＋、H＋、Na＋移向阴极，Cu2＋先放电得到Cu；Cl-、OH-移向阳极，Cl-先放电得到Cl2，阴极上和阳极上最先析出的物质分别为Cu和Cl2；

故选：B。

【变1】用惰性电极电解等物质的量Na2SO4、AgNO3、KCl的混合液，最先从阴极和阳极上析出的物质分别是

A．H2和Cl2 B．Ag和Cl2 C．H2和O2 D．Ag和O2

【答案】C

【详解】

用等物质的量的Na2SO4、AgNO3、KCl的混合液中，首先生成AgCl沉淀，实际电解Na2SO4和KNO3，相当于电解水，两极分别生成H2和O2，故选C。

【变2】采用惰性电极从、、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+选出适当离子组成的电解质（非熔融态下），并电解，

(1)若两极分别放出H2和O2，电解质可能为___。

(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质可能为___。

(3)若两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质可能为___。杨sir化学，侵权必究

(4)若既无O2也无H2放出，则电解质可能为___。

【答案】Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3    AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4    HCl、BaCl2    CuCl2   

【分析】

阴极上阳离子放电顺序为Ag+>Cu2+>H+>Ba+，阳极上阴离子放电顺序为Cl->OH->、，

根据电极产物判断阴阳极放电的离子，从而确定溶液中的电解质。

【详解】

阴极上阳离子放电顺序为Ag+>Cu2+>H+>Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl−>OH−>含氧酸根，

(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，则阴极H+放电，阳极OH−放电，则溶液中的阴离子为硫酸根或硝酸根，阳离子是H+或Ba2+，BaSO4为沉淀，所以电解质是Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3；

故答案为Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3；

(2)当阴极析出金属时，阴极为Cu2+或Ag+放电，阳极放出O2，阳极为OH−放电，则溶液中的阴离子为硫酸根或硝酸根，电解质是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4，

故答案为AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4；

(3)若两极分别放出气体，且体积比为1：1，则阴极放出H2，阳极放出Cl2，阴极为H+放电，溶液中的阳离子为H+或Ba2+，阴离子为Cl−放电，溶液中的阴离子为Cl−，所以电解质为HCl、BaCl2；

故答案为HCl、BaCl2；

(4)电解过程中既无O2也无H2放出，则阴极上析出金属，阴极为Cu2+或Ag+放电，阳极上产生氯气，阴离子为Cl−放电，AgCl为沉淀，则电解质应为CuCl2；

故答案为CuCl2。

【点睛】

电解池中阴阳极放电顺序的判断方法：

(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的，其离子的氧化性越强，越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电，其放电顺序为：K+Ca2+Na+Al3+(水中）H+ Zn2+Fe2+Sn4+ Pb2+H+Cu2+Fe3+Ag+。

(2)阳极：若为活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；若为惰性电极做阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，其常见的放电顺序为：F- 含氧酸根离子OH-Cl-Br-I-S2-。

如本题中溶液中的阳离子有H+和Na+，阴极上H+优先放电，得电子得到氢气，氢离子来自水，则同时生成氢氧化钠；溶液中的阴离子有Cl-和OH-，阳极上Cl-优先放电，失电子得到氯气。

题型二：电极方程式的书写杨sir化学，侵权必究

【例3】用情性电极电解下列溶液

（1）电解KNO3溶液阳极反应___________

（2）电解CuCl2溶液阴极反应___________

（3）电解氢氧化钠溶液的总反应___________

（4）电解CuSO4与NaCl混合溶液开始时阳极反应___________，阴极反应___________

【答案】

（1）4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+

（2）Cu2++2e-=Cu

（3）2H2OO2↑+2H2↑

（4）    2Cl--2e-=Cl2↑    Cu2++2e-=Cu   

【解析】

（1）

惰性电极电解硝酸银溶液时，阳极为水电离出的氢氧根放电生成氧气，电极方程式为4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+；

（2）

惰性电极电解CuCl2溶液时，阴极铜离子放电生成铜单质，电极方程式为Cu2++2e-=Cu；

（3）

惰性电极电解NaOH溶液时，阳极氢氧根放电生成氢气，阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，实质上是电解水，总反应为2H2OO2↑+2H2↑；

（4）

惰性电极电解CuSO4与NaCl混合溶液开始时阳极氯离子放电生成氯气：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极为铜离子放电生成铜单质：Cu2++2e-=Cu。

题型三：电解池中的计算杨sir化学，侵权必究

【例4】如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L−1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L−1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是

A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1

C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1

【答案】A

【详解】a为阴极，铜离子得到电子生成铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu；b为阳极，氯离子失去电子生成氯气，电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑；c为阴极，银离子得到电子生成银，电极反应为Ag++e-=Ag；d为阳极，氢氧根离子失去电子生成氧气，电极反应为4OH- -4e-=O2↑+2H2O；根据电子守恒，四种物质的物质的量关系为2:2:4:1。

故选A。

【点睛】

掌握串联电路中电流相同，所以通过电子物质的量相等。

题型四：电解池的基本原理杨sir化学，侵权必究

【例6】在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g。请回答下列问题：

(1)Y电极为直流电源的___________极。

(2)B中阳极的电极反应式为___________。

(3)C中pH变化：___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(4)A中反应的方程式为___________。若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后，溶液的pH为___________(设电解前后溶液体积不变)。

【答案】正极    2H2O-4e-=O2↑+4H+    不变    2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH    13   

【分析】

用通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，则Cu电极为阴极，因此X为电源的负极，Y电极为直流电源的正极。A为用惰性电极电解氯化钾溶液，生成氯气、氢气和氢氧化钾；B为用惰性电极电解硫酸铜溶液，生成铜Cu、O2和H2SO4；C中的Ag电极为阳极，银本身放电，据此分析解答。

【详解】

(1)铜电极的质量增加，发生的反应为Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，因此Y为直流电源的正极，X为直流电源的负极，故答案为：正；

(2)B中的阳极上OH-放电，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-=O2↑+4H+)，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑(或2H2O-4e-=O2↑+4H+)；

(3) C中的Ag电极为阳极，银本身放电，故电极反应为：Ag-e-═Ag+，C中阴极反应为Ag++e-═Ag，因此溶液pH不变，故答案为：不变；

(4)A为电解KCl溶液，生成KOH、Cl2和H2，电解的方程式为2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-(或2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH)；通电5 min时，铜电极的反应式为Ag++e-═Ag，n(Ag)==0.02mol，电路中通过0.02 mol电子。A中放出0.01 mol H2，溶液中生成0.02 mol KOH，c(OH-)==0.1 mol•L-1，则c(H+)=10-13 mol•L-1，因此pH=-lg c(H+)=13，故答案为：2KCl+2H2OCl2↑+H2↑+2KOH(或2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-)；13。

【点睛】

明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口。本题的易错点为(4)，要注意溶液pH的计算方法的理解和应用。

【变7】在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案(原理如图)，下列说法不正确的是

A．电源a端为负极

B．Fe3+对总反应起催化作用

C．阳极发生的电极反应式为2HCl-2e-=2H++Cl2

D．电路中转移1mol电子，需要消耗11.2LO2(标准状况)

【答案】D

【详解】

A．根据图示，a端，发生还原反应，所以a端为电源负极，故A正确；

 B．根据图示，、，a端总反应为，所以Fe3+对总反应起催化作用，故B正确；

C．根据图示，阳极发生的电极反应式为2HCl-2e-=2H++Cl2，故C正确；

D．阴极反应为，电路中转移1mol电子，根据电子守恒，需要消耗5.6LO2(标准状况)，故D错误；

选D。

题型五：电解池的分段电解杨sir化学，侵权必究

【例9】用石墨电极电解50mLCuSO4的溶液，两极上均收集到4.48L气体(标准状况)，则原混合液中Cu2＋物质的量浓度为

A．1mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．3mol·L－1 D．4 mol·L－1

【答案】D

【详解】

电解50mLCuSO4的溶液，阳极发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-→H2↑，两极均收集到4.48L（标准状况）气体，即均生成0.2mol的气体，阳极生成0.2mol氧气说明转移了0.8mol电子，而阴极上生成的0.2molH2只得到了0.4mol电子，所以剩余0.4mol电子由铜离子获得，则溶液中有0.2mol铜离子，据c= 得到铜离子的浓度为：=4mol/L。答案选D。

【变9-3】如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极 上析出6.4g某金属，下列说法正确的是

A．甲池是b极上析出金属银，乙池是c极上析出某金属

B．甲池是a极上析出金属银，乙池是d极上析出某金属

C．某盐溶液可能是CuSO4溶液

D．某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液杨sir化学，侵权必究

【答案】C

【分析】

甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出6.4g金属，金属应在c极析出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。

【详解】

A．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A错误；

B．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；

C．乙池电极析出6.4g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，会先于氢离子放电，则某盐溶液可能是CuSO4溶液，故C正确；

D．Mg2+氧化性较弱，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO3)2溶液，故D错误；

故答案为C。

题型六：电解质溶液的复原杨sir化学，侵权必究

【变10-2】用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，向溶液中加入(　　)

A．0.1 mol CuO B．0.1 mol CuCO3

C．0.075 mol Cu(OH)2 D．0.05 mol Cu2(OH)2CO3

【答案】D

【分析】

电解CuSO4溶液时，开始发生反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，一段时间后，气体体积增大，说明发生反应：2H2O 2H2↑+O2↑。结合图象数据分析解答。

【详解】

电解CuSO4溶液时，开始发生反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4，一段时间后，转移相同电子时得到气体体积增大，说明发生反应：2H2O 2H2↑+O2↑。由图可知，第一阶段析出Cu为=0.1mol，放出的氧气为0.05mol，则需要加入0.1molCuO，第二阶段消耗的水为=0.05mol，因此恢复为电解前的浓度需要加入0.1molCuO和0.05molH2O。由于CuCO3反应生成二氧化碳，0.1 mol CuCO3相当于加入0.1 mol CuO，不能恢复为电解前的浓度；Cu(OH)2可以改写为CuO·H2O，0.075 mol Cu(OH)2相当于加入0.075 mol CuO和0.075 molH2O，也不能恢复为电解前的浓度；Cu2(OH)2CO3可以改写为2CuO·H2O·CO2，0.05 mol Cu2(OH)2CO3等效为加入0.1molCuO、0.05molH2O，溶液可恢复为电解前的浓度，故选D。

题型七：原电池与电解池串联杨sir化学，侵权必究

【变11-1】已知某锂离子电池的总反应为LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2，锂硫电池的总反应为2Li+SLi2S有关上述两种电池说法正确的是

A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移

B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C．两种电池的负极材料相同

D．图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电

【答案】B

【详解】

A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在原电池中阳离子向负电荷较多的正极移动，则锂离子电池放电时，Li+向正极迁移，A错误；

B．锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上Li+得电子发生还原反应产生Li单质，B正确；

C．图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，右边电极材料是Li和S，锂负极，硫为正极。左边电极材料是C和LiCoO2，两种电池的负极材料不相同，C错误；

D．图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，D错误；

故合理选项是B。

【题1】用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，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．H2和O2 C．Cu和Cl2 D．Cu和O2

【答案】C

【详解】

稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，阳离子的放电顺序：Cu2+＞H+＞Na+，阴离子的放电顺序：Cl-＞OH-＞酸根离子，因此用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，阳极Cl-先失电子生成Cl2，阴极Cu2+先得电子生成Cu，即最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是Cu和Cl2，C满足题意；

答案选C。

【题2】如图所示电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c、d均为铂电极，在电解过程中b电极有气体逸出，d电极质量增大。符合上述实验结果的一项是

A．A B．B C．C D．D杨sir化学，侵权必究

【答案】D

【分析】

首先，根据电源正负极可知a、c为阳极，b、d为阴极，然后再根据惰性电极电解时离子的放电顺序，阳离子放电顺序：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

阴离子的放电顺序

是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH-> > (含氧酸根离子)

是活性电极时：电极本身溶解放电，即可判断。

【详解】

A．X溶液为AgNO3时，b极为阴极，根据放电顺序可知，是Ag+放电生成固体银，不产生气体，A错误；

B．X溶液为Cu(NO3)2时，b极为阴极，根据放电顺序可知，是Cu2+放电生成固体铜，不产生气体，B错误；

C．Y溶液为Al2(SO4)3时，d极为阴极，根据放电顺序可知，H+放电产生氢气，电极质量不增加，C错误；

D．X溶液为MgSO4时，b极为阴极，根据放电顺序可知，H+放电产生氢气，Y溶液为CuSO4时，d极为阴极，根据放电顺序可知，是Cu2+放电生成固体铜，电极质量增加，D正确；

【点睛】

电解时阴阳离子的放电顺序的准确记忆是解决这种题目的关键。

【题3】用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液中pH依次为减小、不变、增大的是

A．HCl、HNO3、K2SO4 B．AgNO3、CuCl2、 Cu(NO3)2

C．CaCl2、 KOH、NaNO3 D．CuSO4、Na2SO4、KCl

【答案】D

【详解】

A．电解HCl生成氯气和氢气，电解本身，电解HNO3时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解K2SO4时，时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，降低，不变，故A错误；

B．电解AgNO3会生成硝酸、银和氧气，溶液的pH降低；氯化铜溶液呈酸性，电解CuCl2会生成铜和氯气，电解后浓度减小，铜离子水解程度减弱，溶液的pH增大；电解Cu（NO3）2时会生成铜、硝酸和氧气，溶液的pH降低，故B错误；

C．电解CaCl2时生成氢氧化钙、氯气和氢气，电解KOH时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解NaNO3时，生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，升高，不变，故C错误；

D．电解CuSO4时，生成铜和氧气以及硫酸，电解Na2SO4生成氢气和氧气，即电解水型的，电解KCl时会生成氢气、氯气单质和氢氧化钾，溶液中c（H+）依次为升高，不变，降低，pH依次为减小、不变、增大，故D正确；

故选：D。

【题5】在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合液中Cu2＋的物质的量浓度为

A．0.1 mol·L-1 B．0.2 mol·L-1 C．1 mol·L-1 D．2 mol·L-1

【答案】C

【详解】

电解0.1LH2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极发生的反应为：4OH-→2H2O+O2↑+4e-，阴极上发生的电极反应为：Cu2++2e-→Cu，2H++2e-→H2↑，两极均收集到2.24L(标况)气体，即均生成0.1mol的气体，阳极生成0.1mol氧气说明转移了0.4mol电子，而阴极上生成的0.1molH2只得到了0.2mol电子，所以剩余0.2mol电子由铜离子获得，且溶液中有0.1mol铜离子，据c=得到铜离子的浓度为：=1mol/L，故选C。

【题7】如图所示，A、B、C三个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。

(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是__。

(2)A池中Zn是__极，Cu极的电极反应式为__。

(3)B池中Pt棒上的电极反应为__。B池中的总反应化学方程式为__。

(4)C池中Cu极电极反应式为__。

【答案】BC    负    Cu2++2e-=Cu    2Cl--2e-=Cl2↑    CuCl2Cu+Cl2↑    Cu-2e-=Cu2+   

【详解】

(1)A中有自发的氧化还原反应：Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu，所以为原电池，B、C均有外接电源，为电解池；

(2)A池中总反应为Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu，所以Zn电极失电子发生氧化反应为负极；Cu电极上铜离子得电子生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；

(3)B中Pt电极与电源的正极相连为阳极，溶液中氯离子在阳极失电子被氧化，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；

B中C电极为阴极，铜离子得电子被还原生成铜单质，所以总反应为CuCl2Cu+Cl2↑；

(4)C中铜电极与电源正极相连为阳极，铜失电子被氧化成铜离子，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+。

【题9】回答下列问题

（1）请你将反应设计成原电池，并回答下列问题：

①该电池的正极材料可以是___________，也可选用___________等代替。

②画出你所设计的双液原电池的装置图，并标注出电极材料和电解质溶液。___________

③写出电极反应式：负极___________，正极___________。

④该电池负极材料质量减重3.2g，则电路中通过的电子的数目为___________。

（2）从、、Na+、Cu2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。(注意：请填写满足条件的所有电解质的化学式)

①若两极分别放出H2和O2时，电解质可能为___________(填化学式，下同)。杨sir化学，侵权必究

②若阴极析出金属，阳极放出气体，电解质可能为___________。

③若两极分别放出气体，且气体体积比为1∶1时，电解质只能为___________。

【答案】

（1）    Ag    石墨(C)或Pt                或   

（2）    、    、、、    NaCl   

【分析】

（1）

①由可知，Cu失电子发生氧化反应作负极、不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，FeCl3溶液为电解质溶液，则该电池的正极材料可以是Ag，也可选用石墨(C)或Pt；答案为Ag；石墨(C)或Pt。

②由可知，Cu作负极，C棒作正极，电解质溶液为FeCl3溶液和CuSO4溶液，用盐桥相连接成闭合回路，双液原电池的装置图为；答案为

。

③由可知，该原电池中，负极的电极反应式为，正极的电极反应式为；答案为；。

④该电池负极材料质量减重3.2g，则反应的Cu的物质的量为n(Cu)==0.05mol，由负极的电极反应式为可知，电路中通过的电子的数目为0.05×2×NA＝0.1NA或0.05×2×6.02×1023＝6.02×1022；答案为0.1NA或6.02×1022。

（2）

阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+＞Na+，阳极上阴离子放电顺序为Cl-＞OH-＞、

①若两极分别放出H2和O2时，溶液中的电解质不放电，溶液中阳离子为Na+，阴离子为、，所以电解质是或中的任意一种；答案为、。

②当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出气体时，阴离子为Cl-、或，所以电解质是或或或中的任意一种；答案为、、、。

③当阴极放出H2，则阴极为水中H+放电，溶液中的阳离子为Na+，阳极放出Cl2，阴离子为Cl-放电，满足气体体积比为1:1，所以电解质为NaCl；答案为NaCl。

【练1】用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别

析出的物质是

A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2

【答案】B

【详解】

根据电解原理，阳离子放电顺序是Cu2＋>H＋>Na＋，阴离子放电顺序是Cl－>OH－>SO

，所以开始时阴极反应式Cu2＋＋2e－=Cu，阳极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑，故选项B正确。

【练2】在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是（    ）

A．电解质溶液是稀硫酸 B．金属M是阳极，金属N是阴极

C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极

【答案】B

【详解】

A．电解稀硫酸溶液，阳极发生氧化反应，质量会减少，即M极质量减小；阴极发生还原反应放出氢气，N极质量不变，故A不符合题意；

B．由题意可知，M电极溶解，则发生氧化反应，为阳极；N电极质量增加，溶液中的金属阳离子得电子在N电极上析出，发生还原反应，N为阴极，故B符合题意；

C．如果M和N均是石墨电极，M极质量不会减小，故C不符合题意；

D．由题意可知，M电极溶解，则发生氧化反应，为阳极；N电极质量增加，溶液中的金属阳离子得电子在N电极上析出，发生还原反应，N为阴极，故D不符合题意；

答案选B。

【练3】用石墨电极电解稀硫酸的过程中，溶液pH的变化情况为

A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．不改变 D．先减小，后增大

【答案】A

【详解】

用石墨电极电解稀硫酸，阳极为氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极为氢离子得电子发生还原反应，其实质为电解水，所以电解过程中，硫酸硫酸浓度越来越大，则溶液pH的变化情况为逐渐减小，故选：A。

【练4】用惰性电极电解饱和食盐水，下列说法正确的是

A．电解过程中， Cl－向阳极方向移动，发生还原反应

B．电解一段时间后，阴极附近溶液pH增大

C．电解池中的总反应为：2H++2Cl－＝H2↑+Cl2↑

D．欲使电解池中的溶液恢复到电解前状态，应加入适量浓盐酸

【答案】B

【解析】

试题分析：A．电解过程中， Cl－向阳极方向移动，发生氧化反应，A错误；B．电解一段时间后，阴极氢离子放电，产生氢氧根，阴极附近溶液pH增大，B正确；C．电解池中的总反应为：2H2O+2Cl－H2↑+Cl2↑+2OH－，C错误；D．欲使电解池中的溶液恢复到电解前状态，应通入适量氯化氢气体，D错误，答案选B。

考点：考查电解饱和食盐水的有关判断

【练5】用石墨作电极完全电解含1 mol溶质X的溶液后，向溶液中加入一定量的物质Y能使电解液恢复到起始状态是

A．A B．B C．C D．D杨sir化学，侵权必究

【答案】D

【解析】

A．电解氯化铜，在两极上分别产生金属铜和氯气，电解质复原加入氯化铜即可，故A错误；B．电解氢氧化钾的实质是电解水，所以电解质复原加入水即可，故B错误；C．电解硫酸钠的实质是电解水，所以电解质复原加入水即可，故C错误；D．电解硝酸银两极上产生的是金属银和氧气，所以电解质复原加氧化银即可，电解含1mol溶质硝酸银的溶液，会析出金属银1mol，根据银元素守恒，所以加入0.5mol Ag2O后即可复原，故D正确；故选D。

点睛：理解电解池的工作原理以及电解质复原的方法是解题关键，根据电解原确定电解后析出的金属或是放出的气体，根据：出什么加什么，出多少加多少的原理确定电解质复原加入的物质以及量的多少。

【练6】如图所示，A、B、C三个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。

(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是_______。

(2)A池中Zn是_______极，Cu极的电极反应式为_______。

(3)B池中的总反应化学方程式为_______，若将B池的溶液换成饱和的食盐水，当电路中通过1mol电子时两极共产生的气体体积为_______(标准状况)。杨sir化学，侵权必究

(4)C池中Cu极电极反应式为_______。

(5)某化学学习小组在学完原电池后，以Zn+Fe2+=Zn2++Fe为电池总反应设计电池，该电池的正极反应式为_______。

【答案】BC    负    Cu2++2e-=Cu    CuCl2Cu+Cl2↑    22.4L    Cu-2e-=Cu2+    Fe2++2e-=Fe   

【详解】

(1)A没有外接电源，属于原电池，BC装置都有外接电源，所以是把电能转化为化学能的装置，属于电解池，

故答案为：BC；

(2)铜、锌、氯化铜原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn−2e−＝Zn2＋，铜离子在正极得电子生成Cu单质，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，

故答案为：负；Cu2++2e-=Cu；

(3)该装置是电解池，且阳极是惰性电极，C连接电源负极，所以是阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2＋＋2e−＝Cu，铂连接电源正极，所以铂在阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl−−2e−＝Cl2↑，所以其电池反应式为：CuCl2Cu+Cl2↑，若将B池的溶液换成饱和的食盐水，则电解的总反应为：，由反应可知转移2mol电子时生成1mol氢气和1mol氯气，则通过1mol电子时两极共产生的气体的物质的量为1mol，标况下的体积为22.4L，故答案为：CuCl2Cu+Cl2↑；22.4L；

(4)该装置是电解池，铜是阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu−2e−＝Cu2＋，

故答案为：Cu−2e−＝Cu2＋；

(5)以Zn+Fe2+=Zn2++Fe为电池总反应设计电池，Zn失电子作负极，Fe2+得电子在正极发生反应，电极反应为：Fe2++2e-=Fe，故答案为：Fe2++2e-=Fe；

【练7】某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时。观察到电流表的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

（1）甲池为___________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，通入电极的电极反应式为___________。

（2）乙池中A(石墨)电极的名称为___________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。总反应的离子方程式为___________。

（3）当乙池中B极质量增加21.6g时，甲池中理论上消耗的体积为___________mL(标准状况下)，丙池中___________极析出___________g铜。杨sir化学，侵权必究

（4）若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，电键闭合一段时向后。甲中溶液的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

【答案】

（1）    原电池       

（2）    阳极       

（3）    1120    D    6.4   

（4）    减小    不变   

【分析】

由图可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入氧气的Pt电极为正极，碱性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子；乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银；丙池为电解池，C电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，D电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。

（1）

由分析可知，甲池为原电池；通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为；

（2）

乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银，总反应的离子方程式为；

（3）

21.6g银的物质的量为，由得失电子数目守恒可知，甲池中理论上消耗氧气的体积为0.2mol××22.4L/mol×1000=1120mL，丙池中D极析出铜的质量为0.2mol××64g/mol=6.4g；

（4）

若丙池中电极不变，将其溶液换成溶液，电键闭合一段时间后，甲池中的总反应为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO+6H2O，反应中消耗氢氧根离子，溶液的pH将减小；丙池中电解溶液的方程式为，丙中溶液的pH不变。