高中-电解池-题目

考点37电解原理及其应用

1． 电解原理：

两极：阴极：与直流电源负极相连的电极

阳离子的电子，放电顺序为：Ag +>Hg2+>Fe3+.Cu 2+.H +.>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>……

阳极：与直流电源正极相连的电极：（1）金属阳极：电极材料失电子（2）惰性阳极：

本身不反应。

2． 氯碱工业：

原理：阴极：(Fe) 2H ++2e-=H2 阳极：(C):2Cl—2e -=Cl2

总反应式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2

阴极区 阳极区

典例析思：

1 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

3． 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图：

表示一个电解池，装有电解液Z,a,b 是两块

电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：电源正极相连的电极为阳极，发

生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，发生还原反应；

（1） 若都是惰性电极，Z 是饱和NaCl 溶液，实验开始时，各滴入几滴酚酞试液，则

+-电解池中a 极上的电极反应式为： 2H+2e=H2 ；在a 极附近观察到的现

+-象是由于H 的浓度减小，破坏水的电离平衡，使a 极附近存在大量的OH ，溶液

中的现象为溶液变红。 放出气体，溶液变红。 。

—-b 电极上的电极反应为 2Cl2e =Cl2 ，检验该电极反应产

物的方法是： 湿润的淀粉试纸变蓝可以检验的存在。把湿润的淀粉碘化钾试纸，放在电极

附近，试纸变蓝色。 。

（2） 如要用电解方法精炼铜，电解液z 选用CuSO 4溶液，则：

2+- a电极材料是 阴极纯铜 ，电极反应式为 纯铜 Cu+2e=Cu;

-2+ b电极材料是 阳极粗铜 ，电极反应式为 粗铜 Cu-2e= Cu

（1） 两极产物的判断

阳极产物的判断

金属阳极：电极材料失电子，电极被溶解。惰性电极：阴离子失电子。

阴极产物的判断：

直接根据阳离子得电子顺序进行判断，氧离子放电顺序：

Ag +>Hg2+>Fe3+.Cu 2+.H +.>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>

（2） PH 的变化：

由电极总反应方程式判断总得反应。阳极取：失电子，产生或消耗，

阴极区：得电子，消耗或

（3） 电极反应是的是写：

注意溶液的酸碱性，注意质电守恒〉

强化基础：

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一选择题（每小题由1至2个正确答案）

1．若某装置中发生如下反应：Cu+2H+=Cu2++H2↑，关于该装置的有关说法不正确的是（A ）

A 该装置一定为原电池 （该反应不能自发进行所以不能是原电池） B 该装置一

定为电解池

C 金属铜为电解池的阳极 D 电解质溶液可能是硝酸溶液.

2．工业上由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行，第一步二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入

氧气2MnO 2 + 4KOH +O2 2K2MnO 4 +2H2O ；第二步：电解锰酸钾溶液：2K 2MnO 4 +H2O 2KMnO4 +H2

↑ +2 KOH 下列说法叙述正确的是 C

A ． 氧化性：KMnO 4 ＞K 2MnO 4 ＞O 2

B ． 根据上述过程，每生成1molKMnO 4共转移6mol 电子

C. 第二步电解时，KMnO 4在阳极区生成 对于电解池来说阳极失电子

D ．第二步电解时阴极周围pH 减小

3. 据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电

池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其

电池反应为： 放电 ——2CH 3OH + 3O2 + 4OH 2CO 32 + 6H2O ，

则下列说法错误的是A 充电 Ａ．放电时CH 3OH 参与反应的电极为正极

放电相当于原电池：正极得电子 Ｂ．充电时电解质溶液的pH 逐渐增大

—Ｃ．放电时负极的电极反应为：CH 3OH －6e - ＋8OH - ＝ CO 32 + 6H2O

Ｄ．充电时每生成1 mol CH3OH 转移6 mol电子

4．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线

柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“＋”的接线柱，下列说法中正确的

是A

A ．充电时作阳极，放电时作正极 B ．充电时作阳极，放电时作负极

C ．充电时作阴极，放电时作负极 D ．充电时作阴极，放电时作正极

5. 当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解

时温度不变且用惰性电极，下列说法正确的是B C

A ．当电池负极消耗mg 气体时，电解池阳极同时有mg 气体生成

—— B ．电池的正极反应式为：O 2十2H 2O 十4e ==4OH

C ．电解后c(Na2CO 3) 不变，且溶液中有晶体析出 相当于电解水

D ．电池中c(KOH)不变；电解池中溶液pH 变大

6.25℃时，将两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

析出了a mol 气体，同时有W gNa 2SO 4•10H2O 晶体析出，温度不变时剩余溶液中溶质

的质量分数为 D

A ．×100% B ．×100%

C D

7. 已知蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用。铅蓄电池在放电和充电

时发生的化学反应可用下式表示：B C

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据此判断下列叙述中正确的是（ ）

A 、放电时负极电极反应式为：

B 、充电时阴极电极反应式为：

C 、充电时，若要使1mol PbSO4 转变为Pb 和PbO 2，则需要通过2mol 电子

D 、放电时，H +向负极移动

8. 近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3) ，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以

石墨和不锈钢为电极，以KI 溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：

KI + 3H2O KIO 3 + 3H2↑。下列有关说法正确的是 （ ）

A ．电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极 B D

B ．电解时，阳极反应是：I – – 6e – + 3H2O = IO3 – + 6H+

C ．溶液调节至强酸性，对生产有利

D ．电解前后溶液的pH 几乎不变

9. 一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH 溶液中，分别向两极通乙烷和氧气， 电极

－－－－反应式为：C 2H 6+18OH－14e －=2CO32+12H2O ；7H 2O+7/2O2+14e=14OH。 有关此电

池的推断错误的是 A D

A . 通氧气的电极为负极

B. 参加反应的O 2与C 2H 6的物质的量之比为7∶2

C. 电池工作一段时间后，KOH 的物质的量浓度将下降

－D . 在电解质溶液中CO 32向正极移动

10. 下图是电解饱和NaCl 溶液的实验装置，X 、Y 都是惰性电极，a 是饱和NaCl 溶液，同时

在两边各滴入几滴酚酞试液。下列有关实验的说法正确的是 C

A ．X 电极为阳极，Y 电极为阴极 B ．X 电极溶液变红色，且有刺激性气味气体产生

C ．若将X 、Y 两极产生的气体收集起来，其体积

比略大于1：1

D ．电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的pH 未

发生变化

11. 常温下用石墨电极，电解100 mL 0.1 mol·L －1 Cu(NO3) 2和0.1 mol·L －1 AgNO3组成的混

合溶液，当阳极上生成的气体在标准状况下体积为112 mL时，假设溶液体积不变，下列说

法正确的是 （ A B ）

A ．阴极增重1.4 g B ．所得溶液 pH

C ．阴极增重0.64 g D ．所得溶液pH>1

12. 把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞混合液的表面皿中，如下图所示，最先观察到酚

酞变红现象的区域是：B

A 、Ⅰ和Ⅲ B 、Ⅰ和Ⅳ C 、Ⅱ和Ⅲ D 、Ⅱ和Ⅳ

－13. 将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH 溶液1 L(密度为1.06 g · cm3) 用铂电极电解，当溶液

中NaOH 的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是

(MCE98.18) ( B

)

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－－－14. 在测定液态BrF 3的电导时发现，20℃时其比电导值很高(8·103 1·cm 1) ，这说明该

共价化合物在液态时发生了电离，存在阴、阳离子。其它有关BrF 3参与的众多辅助实验

也证实：存在一系列有明显离子化合物倾向的盐类。如：BrF 3SbF 5、KBrF 4、ClF 3BrF 3、

(BrF2) 2SnF 6等等。由此推断液态BrF 3电解产生的阴、阳离子是 ( B )

－－ A. F和Br 3+ B. BrF和BrF C. F和BrF D. BrF和BrF 2+

二．填空题：

15．用铂电极电解流酸铜溶液，在阳极上有析出。通电一段时间后切断电

源，又一个极的质量增加1。28克，则另一极赏析出产物的质量是 0.32 克。电

17. 原电池，电解池，在工作时，各级的质量变化有以下三种可能：（1）变大（2）变小（3）

不变

（1）负极质量变化可能是 变小 不变 ； （2）正极质量变化可能是 不变 变

大 ；（3）阴极质量变化可能是 不变变小 ；（4）阳极质量变化可能是 不

变 。

18. 从H +、Na +、Ba 2+、Cu 2+、Cl 、SO 2-4中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，－

将电解质的化学式填空：(使用惰性电极)

(1) 电解过程中溶液颜色变浅且水量不变______氯化铜_________________；

(2) 电解过程中电解质含量不变，水量减少____硫酸钠 ___________________；

(3) 电解过程中溶液的pH 值增大____硫酸钠___________________； (4) 电解过程中，两极析出气体的体积比为1∶1_____氯化氢 氯化钠

19. 按右图装置实验，A 、B 两烧杯分别盛放200 g 10％NaOH 溶液和足量CuSO 4溶液。通电

一段时间后，c 极上有Cu 析出。又测得A 杯溶液中NaOH 的质量分数为10.23％，试

回答：

(1) 电源P 为___阴_____极；

(2) b 极产生气体的体积为__0.112_____L(标准状况) ；

(3) c 极上析出沉淀的质量为____64______g；

(4) d极上所发生的电极反应式：______________。

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能力提升：

一．选择题（每小题只有1个正确答案）

1．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 的

CuCl 2溶液，B 池中加入0.1 mol / L的AgNO 3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(88上海高考五、3) ( A )

A . 2∶2∶4∶1 B . 1∶1∶2∶1

C . 2∶1∶1∶1 D . 2∶1∶2∶1

2．用惰性电极电解1 L 4 mol / L CuSO4溶液时，在电路上通过0.5 mol电子后，发现电

极接反了，纠正后又通过1 mol电子，此溶液中c (H +)是(假设溶液体积不变化) ( B )

A . 1.5 mol / L B . 1 mol / L C . 2 mol / L D .3.5 mol / L

3．室温下，用惰性电极电解V mL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间后，阴极有m mg

金属析出，溶液的pH 值由6.5变为2.0(电解前后溶液体积的变化可忽略不计)，析出

金属的原子量的数字表达式为 200m ( A )

A . B . C . D .

4．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Cl 2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 ( B )

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

5．某可充电的锂离子电池以LiMn 2O 4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li +导电固体为

电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O 4==Li2Mn 2O 4。下列说法正确的是B

A ．放电时，LiMn 2O 4发生氧化反应

B ．放电时，正极反应为：Li ++LiMn2O 4+e-==Li2Mn 2O 4

C ．充电时，LiMn 2O 4发生氧化反应

D ．充电时，阳极反应为：Li ++e-==Li

二．填空题：

6．（06重庆理综27）.(14分)(请在答题卡上作答)

铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，

电池总反应式为：

Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO 4+2H2O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:

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层 电话：029-86570103

－－（1） 放电时：正极的电极反应式是_ PbO 2 + 2e + 4H + +2SO42 = PbSO 4 + 2H 2O

_____________;电解液中H 2SO 4的浓度将变___减小_____;当外电路通过1 mol 电子

时，理论上负极板的质量增加______g。

（2） 在完全放电耗尽PbO 2和Pb 时，若按题27图连接，电解一段时间后，则在A 电极

上生成_____Pb_____、B 电极上生成__PbO2______,此时铅蓄电池的正负极的极性将

___对换

7．由于Fe (OH )2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得纯净的

Fe (OH )2沉淀。若用图4所示实验方法则可制得纯净的Fe (OH )2沉淀，已知两极材料分

别是石墨和铁。

图4

（1）a 电极材料为，其电极反应式为 （2）在纯水、NaCl 溶液：NaOH 溶液与CuC12溶液中选择电解液d ，可以是

NaOH ；NaC1两极之间的溶液中生成。

（3）液体c 为苯，其作用是隔绝空气，防止Fe (OH )2被空气氧化； ，在加入苯之前，

对溶液进行加热处理的目的是赶走电解液中溶解的氧气

（4) 为了在较短时间内看到白色沉淀，在① 改用稀硫酸作电解液、② 适当增大两极间

电压、③ 适当缩小两极板间距离、④ 适当降低电解液的温度这四项措施中，可以采取的合

理措施有② 适当增大两极间电压、③ 适当缩小两极板间距离

（5）若d 改为硫酸钠溶液，当电解一段时间看到白色沉淀后，再反接电源继续电解，除

了在电极上看到气泡外，另一明显现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色。

8．（05北京）．X 、Y 、Z 、W 为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：

① X 可分别与Y 、W 形成X 2Y 、X 2Y 2、XW 等共价化合物；

② Z 可分别与Y 、W 形成Z 2Y 、Z 2Y 2、ZW 等离子化合物。

请回答：

（1） Z 2Y 的化学式是

Z 2Y 2与X 2Y 反应的化学方程式是2Na 2O 2 +2H2O == 4NaOH + O2↑

（2） 如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW 饱和溶液，C （Ⅰ）、C （Ⅱ）

为多孔石墨电极。

接通S 1后，C(Ⅰ) 附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液

面未脱离电极），断开S 1，接通S 2，电流表的指针发生偏转。此时：

C(Ⅰ) 的电极名称是负极

——C(Ⅱ) 的电极反应式是 Cl 2 + 2e== 2Cl

（4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X 2Y 2，铜屑可逐渐溶解，该反应

的离子方程式是： Cu + H2O 2 + 2H+ == Cu2+ + 2H2O

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