专题35 电解原理及其应用-高考全攻略之备战2018年高考化学考点一遍过_最新修正版

一、电解池
电解
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

电解池(或电解槽)
（1）定义
借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置。

（2）阳极与阴极
阳极：与电源正极相连的电极叫阳极，发生氧化反应。

阴极：与电源负极相连的电极叫阴极，发生还原反应。

（3）电解池的构成条件
与直流电源相连的两个电极：阳极和阴极；电解质溶液(或熔融电解质)；形成闭合回路。

（4）电解池的工作原理(以电解CuCl2溶液为例)
电解池和原电池比较
电解池原电池定义将电能转变为化学能的装置将化学能转变为电能的装置
装置举例
形成条件①两个电极与直流电源相连
②电解质溶液
③形成闭合回路
①活泼性不同的两电极(连接)
②电解质溶液
③形成闭合回路
④能自发进行氧化还原反应
电极名称阳极：与电源正极相连的极
阴极：与电源负极相连的极
负极：较活泼金属(电子流出的极)
正极：较不活泼金属(或能导电的非
金属)(电子流入的极)
电极反应阳极：溶液中的阴离子失电子，或电极
金属失电子，发生氧化反应
阴极：溶液中的阳离子得电子，发生还
原反应
负极：较活泼电极金属或阴离子失
电子，发生氧化反应
正极：溶液中的阳离子或氧气得电
子，发生还原反应
溶液中的离子
移向
阴离子移向阳极，阳离子移向阴极阴离子移向负极，阳离子移向正极电子流向
电源负极阴极阳极
电源正极
负极正极
实质均发生氧化还原反应，两电极得失电子数相等
联系原电池可以作为电解池的电源，二者共同形成闭合回路电解池阴、阳极的判断
（1）由电源的正、负极判断：与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。

（2）由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少，则该电极发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。

（3）由反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是阴极。

电解产物的判断
（1）阳极产物的判断
首先看电极，若是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属)，则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断。

阳极放电顺序：
金属(一般是除Au、Pt外)>S2−>I−>Br−>Cl−>OH−>含氧酸根>F−。

（2）阴极产物的判断
直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断。

阳离子放电顺序：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

（1）处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极。

活性电极在阳极放电，电极溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电。

对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极的阴阳离子的放电顺序即可。

（2）根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点：
①阳离子放电顺序表中前一个c(H+)与其他离子的浓度相近，后一个c(H+)很小，来自水的电离；
②Fe3+得电子能力大于Cu2+，但第一阶段只能被还原到Fe2+；
③Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只有在熔融状态下放电。

二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水——氯碱工业
（1）电极反应
阳极：2Cl−−2e−===Cl2↑(反应类型：氧化反应)。

阴极：2H++2e−===H2↑(反应类型：还原反应)。

检验阳极产物的方法是：用湿润的KI淀粉试纸靠近阳极附近，若试纸变蓝，证明生成了Cl2。

电解时向食盐水中加酚酞，阴极附近溶液变红，说明该电极附近产生的物质为NaOH。

（2）电解方程式
化学方程式：2NaCl+2H2O 电解
2NaOH+H2↑+Cl2↑
离子方程式：2Cl−+2H2O 电解
2OH−+H2↑+Cl2↑
2．电解精炼铜
电镀(Fe表面镀Cu) 电解精炼铜
阳极电极材料镀层金属铜
粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂
质)
电极反应Cu−2e−===Cu2+Cu−2e−===Cu2+
Zn−2e−===Zn2+
Fe−2e−===Fe2+
Ni−2e−===Ni2+
电极材料待镀金属铁纯铜
阴极
电极反应Cu2++2e−===Cu
电解质溶液含Cu2+的盐溶液
注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥
3．电镀
利用电解原理，在金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程叫电镀。

①电极的连接：镀层金属或惰性电极做阳极，和外加电源的正极相连；镀件金属做阴极，和外加电源的负极相连。

如铁上镀铜，铜(或石墨)做阳极，铁做阴极。

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②电镀液的选择：选择含有镀层金属离子的溶液做电镀液，如铁上镀铜，选择硫酸铜溶液做电镀液。

③电极反应：阳极：Cu===Cu2+ +2e−，阴极：Cu2+ +2e−===Cu
④电镀的特点：若镀层金属做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度不变；若用惰性电极做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度减小。

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电镀过程中，溶液中离子浓度不变；电解精炼铜时，由于粗铜中含有Zn、Fe、Ni等活泼金属，反应过程中失去电子形成阳离子存在于溶液中，而阴极上Cu2+被还原，所以电解精炼过程中，溶液中的阳离子浓度会发生变化。

4．电冶金
冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。

如电解熔融氯化钠得到钠时：
注意：①电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高；
②电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。

考向一电解规律的考查
典例1四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其
pH
变化，所记录的结果正确的是
选项 A B C D 电解质溶液HCl溶液AgNO3溶液KOH溶液BaCl2溶液pH变化减小增大增大不变
【答案】C
1．用石墨作电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的A．CuSO4B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
用惰性电极电解电解质溶液的规律
类
型电解质特点实例
电极反应
电解方程式
电解
对象
电解质
溶液的
变化
电解质溶液
复原的方法
阴极阳极
电含氧酸H2SO44H++4e−错4OH−−4e−错误!2H
2
O水浓度增大加水
解水型可溶性强碱NaOH 误!未找到
引用源。

2H2↑
未找到引用源。

2H2O+O2↑
2H2↑+O2↑
活泼金属含氧
酸盐
KNO3
电
解
电
解
质
型
无氧酸HCl
2H++2e−错
误!未找到引
用源。

H2↑
2Cl−−2e−错误!未
找到引用源。

Cl2↑
2HCl
H2↑+Cl2↑
电解质浓度减小
加HCl
不活泼金属无
氧酸盐
CuCl2
Cu2++2e−错
误!未找到引
用源。

Cu
2Cl−−2e−错误!未
找到引用源。

Cl2↑
CuCl2
Cu+Cl2↑
加CuCl2
放
H2
生
碱
型
活泼金属无氧
酸盐
NaCl
2H++2e−错
误!未找到引
用源。

H2↑
2Cl−−2e−错误!未
找到引用源。

Cl2↑
2NaCl+2H2O
2NaOH
+H2↑+Cl2↑
电解质
和水
生成新
电解质
加HCl
放
O2
生
酸
型
不活泼金属含
氧酸盐
CuSO4
Cu2++2e−错
误!未找到
引用源。

Cu
4OH−−4e−错误!
未找到引用源。

2H2O+O2↑
2CuSO4+2H2O
2Cu+
2H2SO4+O2↑
电解质
和水
生成新
电解质
加CuO
考向二电解原理的“常规”应用
典例1金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。

下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2++2e−Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C．电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
【答案】D
2．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是
A．装置中的离子交换膜属于阳离子交换膜
B．装置中①处的物质是氢气，②处的物质是氯气
C．除去杂质后的NaOH溶液从出口B处导出
D．转移0.8 mol电子时产生H2 8.96 L(标准状况下)
离子交换膜的作用
阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na+)通过，而阻止阴离子(Cl−、OH−)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量，由此可推知，阴离子交换膜只允许阴离子通过，质子(H+)交换膜只允许质子(H+)通过。

考向三电解原理的“创新”应用
典例1一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)，则下列叙述正确的是
A．多孔性惰性电极E为电解池的阴极
B．装置中气体C为氢气
C．由A至D，导线中电子转移方向为D→A学*科&网
D．装置中阴极的电极反应式为C 6H6+6H++6e−C6H12
【答案】D
3．现代工业生产中常用电解氯化亚铁溶液的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体。

工艺原理如图所示。

下列说法中不正确的是
A．左槽中发生的反应为2Cl−−2e−Cl2↑
B．右槽中的反应式：2H++2e−H2↑学*科网
C．H+从电解池左槽迁移到右槽
D．FeCl3溶液可以循环利用
考向四根据电子守恒计算
典例1用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液，实验装置如图所示，如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子数为
A．0.2 mol B．0.4 mol C．0.6 mol D．0.8 mol
【答案】B
4．电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。

实验室模拟电解法吸收NO x的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。

（1）若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

①写出电解时NO2发生反应的电极反应式：。

②若在标准状况下有2.24 L NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为mol。

（2）某小组在右室装有10 L 0.2 mol·L−1硝酸溶液，用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。

①实验前，配制10 L 0.2 mol·L−1硝酸溶液需量取mL、密度为1.4 g·mL−1、质量分数为63%
的浓硝酸。

②电解过程中，有部分NO转化为HNO2。

实验结束时，测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2，
同时左室收集到标准状况下28 L H2。

计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气不含氮氧化物，写出计算过程)。

电化学定量计算的三种方法
（1）根据电子守恒
用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。

（2）根据总反应式
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。

（3）根据关系式
根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

考向五多池串联的计算
典例1如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(常温下，溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液的体积变化忽略不计)
A.13、7、1
B.12、7、2
C.1、7、13
D.7、13、1
【答案】A
5．某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是
A．图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应
B．实验过程中，甲池左侧烧杯中的浓度不变
C．若甲池中Ag电极质量增加5.4 g时，乙池某电极析出1.6 g 金属，则乙池中的某盐溶液可能是足量AgNO3溶液
D．若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形物称量，质量不变
串联装置图比较
图甲中无外接电源，两者必有一个装置是原电池(相当于发电装置)，为电解池装置提供电能，其中两个电极活动性差异大者为原电池装置，即左图为原电池装置，右图为电解池装置。

图乙中有外接电源，两烧杯均作电解池，且串联电解，通过的电流相等。

1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为
2Cu+H2O 电解
Cu2O+H2↑。

下列说法正确的是 A ．石墨电极上产生氢气 B ．铜电极发生还原反应
C ．铜电极接直流电源的负极
D ．当有0.1 mol 电子转移时，有0.1 mol Cu 2O 生成
2．利用控制n (H 2S)∶n (FeCl 3)＝1∶2反应得到的产物再用电解法制氢，其工作原理如图所示。

下列有关的说法错误的是
A ．惰性电极a 发生氧化反应
B ．Fe(OH)3胶体中滴加溶液X ，先有沉淀后沉淀溶解
C ．溶液Y 加热蒸发灼烧最终得到Fe 2O 3
D ．电解池总反应的离子方程式为2Fe 2＋
＋2H
＋
电解
2Fe 3＋
＋H 2↑学&科网
3．早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠制得钠，反应原理为4NaOH(熔融) 电解
4Na ＋O 2↑＋2H 2O ；
后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe ＋4NaOH =====1 100 ℃
Fe 3O 4＋2H 2↑＋4Na↑。

下列有关说法正确的是
A ．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生电极反应为Na ＋
＋e －
===Na B ．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强
C ．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数比为2∶1
D ．目前工业上常用电解熔融氯化钠法制钠(如图)，电解槽中石墨极为阳极，铁为阴极
4．电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。

测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是
A ．a 极与电源的负极相连
B ．a 电极反应式：2H 2O ＋2e －
===H 2↑＋2OH －
C ．离子交换膜d 为阴离子交换膜
D ．产物丙为硫酸溶液
5．用NaOH 溶液吸收烟气中的SO 2，将所得的Na 2SO 3溶液进行电解，可循环再生NaOH ，同时得到H 2SO 4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。

下列有关叙述不正确的是
A ．图中a 极连接电源的负极
B ．A 口放出的物质是氢气，
C 口放出的物质是氧气 C ．b 极电极反应式为23SO -－2e －＋H 2O===24SO -
＋2H ＋ D ．电解过程中阴极区碱性明显增强
6．500 mL KNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中，c (3NO -
)=6.0 mol/L 。

用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极都收集到22.4 L 气体(标准状况)。

假设电解后溶液的体积仍为500 mL 。

下列说法正确的是 A ．原混合溶液中K ＋的浓度为1 mol/L
B．上述电解过程中共转移4 mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol
D．电解后溶液中H＋的浓度为2 mol/L
7．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，则以下说法正确的是
A．电源B极是正极
B．(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1∶2∶2∶2
C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液
D．装置(丁)中X极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带负电荷
8．以铜为电极，a mol/L的硫酸铜溶液作电解液，对含有铁、锌、银的粗铜进行电解精炼，下列叙述正确的是
①粗铜应与电源的负极相连
②当有1mol精铜析出时，就有2N A个电子通过电解质溶液
③阴极上的反应只有：Cu2++2e−Cu
④电解结束时，c(CuSO4)<a mol/L
⑤杂质银以Ag2SO4的形式沉入电解池中形成"阳极泥"
A．②③B．①③⑤C．①②④⑤D．③④
9．认真观察下列装罝，回答下列问题：
（1）装置B 中Cu 上发生的电极反应方程式为__________________________；电池工作时，对盐桥中的K +、Cl −的移动方向的表述正确的是________ 。

A ．盐桥中的K +向左侧烧杯移动、Cl −向右侧烧杯移动 B ．盐桥中的K +向右侧烧杯移动、Cl −向左侧烧杯移动 C ．盐桥中的K +、Cl −都向左侧烧杯移动 D ．盐桥中的K +、 Cl −几乎都不移动
（2）装置A 中总反应的离子方程式为________________________。

（3）若装置E 的目的是在Cu 材料上镀银，则X 为___________，极板N 的材料为___________；若装置E 的目的是电解精炼铜，则极板___________(填“M”或“N”)的材料为粗铜板(含少量锌、金和银)，该电极发生的电极反应式为___________。

（4）当装置A 中Cu 电极质量改变6.4 g 时，装置D 中产生的气体体积为_______L(标准状况下)。

1．[2017新课标Ⅱ]用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为
24224H SO H C O -混合溶液。

下列叙述错误的是
A ．待加工铝质工件为阳极
B ．可选用不锈钢网作为阴极
C ．阴极的电极反应式为：3Al 3e ===Al +-+
D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
2．[2017海南]一种电化学制备NH 3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H +。

下列叙述错误的是
A ．Pd 电极b 为阴极
B ．阴极的反应式为：N 2+6H ++6e −
2NH 3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
3．[2016·北京]用石墨电极完成下列电解实验。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是
实验一实验二装置
现象
a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c
处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……
A．a、d处：2H2O+2e−H2↑+2OH−
B．b处：2Cl−−2e−Cl2↑
C．c处发生了反应：Fe−2e−Fe2+
D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
4．[2016·新课标Ⅰ]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和错误!未找到引用源。

可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

学#科网
下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的错误!未找到引用源。

离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O−4e−错误!未找到引用源。

O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成
5．[2015·浙江]在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O−CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。

下列说法不正确的是
A．X是电源的负极
B．阴极的电极反应式是：H2O+2e−错误!未找到引用源。

H2+O2−CO2+2e−错误!未找到引用源。

CO+O2−C．总反应可表示为：H2O+CO 2H2+CO+O2
D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶
1
1．【答案】C
【解析】石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应生成氧气，阴极发生还原反应生成铜，因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态。

2．【答案】B
D正确。

3．【答案】A
【解析】根据装置图可知Fe2+在电解池的左槽中被氧化生成Fe3+，则左槽是电解池的阳极，右槽是电解池的阴极。

阳极(左槽)的电极反应式为Fe2+−e−Fe3+，A不正确；阴极(右槽)的电极反应式为2H++2e−H2↑，B正确；电解池中阳离子H+从电解池阳极(左槽)迁移到阴极(右槽)，C正确；反应池中的反应为2FeCl3+H2S2FeCl2+2HCl+S↓，故FeCl3溶液可以循环利用，D正确。

4．【答案】（1）①NO2−e−+H2O
3
NO +2H+②0.1
变式拓展
（2）①143
②根据原子守恒：n (NO)+n (NO 2)=3 mol −0.2 mol·L −1×10 L+0.1 mol=1.1 mol 根据电子守恒：0.1 mol×
1+[n (NO)−0.1 mol]×3+n (NO 2)×1=1
28L
22.4L mol -⋅错误!未找到引用源。

×
2 解得 n (NO)=0.8 mol ，n (NO 2)=0.
3 mol
V (NO)∶V (NO 2)=n (NO)∶n (NO 2)=0.8 mol ∶0.3 mol=8∶3。

【解析】（1）①从图中知，NO x 气体在电解时会转化成HNO 3，则NO 2中N 由+4价升高至+5价，失去
1个e −，用H +平衡电荷可写出电极反应式。

②由电极反应式知，
0.1 mol NO 2生成0.1 mol 3NO -
和0.2 mol H +，由电荷守恒可知，需要向左室流入0.1 mol H +后才能维持右室中溶液为电中性。

（2）①m (HNO 3)=10 L×
0.2 mol·L −1×63 g·mol −1=126 g ，则V (浓硝酸)=1
126g
63% 1.4g mL -⨯⋅错误!未找到引用
源。

≈143 mL 。

②由N 原子守恒，最终生成的HNO 3和HNO 2中的总N 原子数等于NO 和NO 2中所含N 原子数与右室中原HNO 3中N 原子数总和，即n (HNO 3)+n (HNO 2)=n (NO)+n (NO 2)+10 L×
0.2 mol·L −1(Ⅰ)；电解过程中左、右两室中得失电子是守恒的，左侧为H +得电子生成H 2，右侧为NO 2失电子生成HNO 3，部分
NO
失电子生成
HNO 2，部分
NO
失电子生成
HNO 3，列式为
28
22.4
mol×2=1×n (NO 2)+1×n (HNO 2)+[n (NO)−n (HNO 2)]×3(Ⅱ)，联立(Ⅰ)、(Ⅱ)可求出NO 和NO 2的物质的量，相同状态下，NO 2和NO 的物质的量比即为其体积比。

5．【答案】D
1．【答案】A
【解析】石墨作阴极，阴极上是溶液中的H +反应，电极反应为2H ++2e −===H 2↑，A 选项正确；由电解总反应可知，Cu 参加了反应，所以Cu 作电解池的阳极，发生氧化反应，B 选项错误；阳极与电源的正极相连，C 选项错误；阳极反应为2Cu+2OH −−2e −===Cu 2O+H 2O ，当有0.1 mol 电子转移时，有0.05 mol Cu 2O
考点冲关
生成，D选项错误。

2．【答案】B
【解析】H2S与FeCl3反应生成硫单质和氯化亚铁以及盐酸。

根据示意图，惰性电极b放出氢气，说明b为阴极，则a为阳极，发生氧化反应，A正确；惰性电极a发生氧化反应生成氯气，氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁，因此溶液X为氯化铁，Fe(OH)3胶体中滴加氯化铁，发生胶体的聚沉，但不能溶解，B 错误；溶液Y为氯化亚铁，加热蒸发灼烧会被空气中的氧气氧化，最终得到Fe2O3，C正确；根据AB
的分析，电解池总反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋电解
2Fe3＋＋H2↑，D正确。

3．【答案】D
【解析】由4NaOH(熔融)电解
4Na＋O2↑＋2H2O可知，阳极氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应
为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A错误；1 100 ℃时生成Na蒸气，有利于反应正向移动，但Na的还原
性大于Fe，B错误；由4NaOH(熔融)电解
4Na＋O2↑＋2H2O、3Fe＋4NaOH=====
1 100 ℃
Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑
可知，戴维法生成4 mol Na转移4 mol电子，但盖·吕萨克法生成4 mol Na转移8 mol电子，则转移电子总数比为1∶2，C错误；电解熔融氯化钠法制钠时，石墨极为阳极，氯离子放电，在阴极钠离子放电，
总反应为2NaCl(熔融)电解
2Na＋Cl2↑，若铁为阳极，则铁被氧化，D正确。

4．【答案】D
酸溶液，D正确。

5．【答案】B
【解析】图中可知，钠离子移向a极，所以a极为阴极，连接电源的负极，A正确；a极氢离子发生还原反应，A口放出的物质是氢气；b极SO2－3发生氧化反应生成SO2－4，B错误；亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，b极电极反应式为SO2－3－2e－＋H2O===SO2－4＋2H＋，C正确；在阴极H ＋放电生成H 2，c(H＋)减小，水的电离平衡H2O H＋＋OH－正向移动，电解过程中阴极区碱性明显增强，D正确。

6．【答案】B
【解析】用石墨作电极电解混合溶液，阳极发生氧化反应2H2O−4e−O2↑+4H+，由于两个电极都收集到了气体，因此阴极反应式为：Cu2++2e−Cu，2H++2e−H2↑。

由于两极均收集到22.4 L气体（标准状况），即1 mol气体，故转移电子的物质的量为4 mol；生成H2需要电子为2 mol，因此Cu2+的物质的量为1 mol，浓度为2 mol·L−1，生成Cu单质为1 mol；根据溶液中电荷守恒可知c(K＋)=6.0 mol·L−1−2 mol·L−×2=2 mol·L−1；由于阳极生成氧气，同时生成4 mol H+，而阴极上只消耗了2 mol，因此电解后溶液中的H+物质的量为2 mol，由于电解后溶液的体积为500 mL，因此电解后溶液中c(H＋)为4 mol·L−1。

由上述分析可知，A．原混合溶液中c(K＋)为2 mol·L−1，A错误；B．上述电解过程中共转移4 mol电子，B正确；C．电解得到的Cu的物质的量为1 mol，C错误；D．电解后溶液中的c(H＋)为4 mol·L−1，D错误。

答案为B。

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【名师点睛】注意掌握电化学计算的方法技巧：①根据电子守恒计算：用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。

②根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。

③根据关系式计算：根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

例如：
，(式中M为金属，n为其离子的化合价
数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。

在电化学计算中，还常利用Q=I·t和Q=n(e−)×N A×1.60×10−19C来计算电路中通过的电量。

7．【答案】B
质的量之比为1∶2∶2∶2，B正确；若用(丙)装置给铜镀银，G应该是Ag，H是铜，电镀液是AgNO3溶液，C错误；丁装置中Y电极是阴极，如果Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷，D错误。

8．【答案】D
【解析】电解精炼铜利用的是电解反应的原理，在电解池粗铜作阳极与电源正极相连，根据放电顺序铁>锌>铜>银发生氧化反应溶解，所以铁、锌、铜先后溶解反应变成离子，而银沉积形成阳极泥；纯铜作阴极与电源负极相连，发生还原反应Cu2++2e−Cu，有大量铜析出，所以①⑤错误。

而电子只经过外电路，在电解池中是离子的相互移动，②错误；由于阳极失电子的有铁、锌、铜，阴极析出的只有铜，所以随着电解进行，铜离子的浓度逐渐减小，④正确，答案选D。

9．【答案】（1）Cu2++2e− ===Cu A
（1）Cu+2H+===Cu2++H2↑
（3）AgNO3 Ag N Zn−2e−===Zn2+ Cu−2e−===Cu2+
3.92
（4）
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4 g时，n(Cu)=0.1 mol，则转移0.2 mol电子，装置D中n(NaCl)=0.1 mol，阳极首先发生2Cl−2e−===Cl2↑、其次发生4OH−4e−===2H2O+O2↑，则阳极首先生成0.05 mol Cl2，其次生成0.025 mol O2，阴极只发生2H++2e−===H2↑，生成0.1 mol H2，则总共生成0.175 mol气体，体积为0.175 mol×22.4 L/mol=3.92 L。

【名师点睛】本题考查了原电池和电解池原理，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难点是电极反应式的书写。

在图中确定原电池和电解池是解得本题的关键，B和C装置形成原电池，锌作负极，铜作正极，正极上铜离子得电子生成铜，盐桥中的K+、Cl−的移动方向为K+移向正极，Cl−移向负极。

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1．【答案】C
【解析】A、根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A说法正确；B、
不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故B说法正确；C、阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是H＋放电，即2H＋＋2e−H 2↑，故C说法错误；D、根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，故D说法正确。

【名师点睛】本题考查电解原理的应用，如本题得到致密的氧化铝，说明铝作阳极，因此电极方程式应是2Al−6e−＋3H 2O Al2O3＋6H＋，这就要求学生不能照搬课本知识，注意题干信息的挖掘，本题难度不大。

2．【答案】A
【解析】A、此装置为电解池，总反应是N 2＋3H22NH3，Pd电极b上是氢气发生反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd电极b为阳极，故A说法错误；B、根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N 2＋6H＋＋6e−2NH3，故B说法正确；C、根据电解池的原理，阳离子在阴极上放电，即有阳极移向阴极，故C说法正确；D、根据装置图，陶瓷隔离N2和H2，故D说法正确。

【名师点睛】本题考查电解原理，首先判断阴阳两极，阴极连接电源的负极，阴极上得到电子化合价降低，发生还原反应，阳极连接电源的正极，阳极上失去电子化合价升高，发生氧化反应，然后判断电极材料，惰性电极还是活动性金属作电极，活动性金属作阳极，活动性金属先失电子，如果是惰性材料作阳极，则是还原性强的阴离子先失电子，氧化性强的离子在阴极上得电子；电极反应式的书写是高考的热点，一般需要根据装置图完成，需要看清反应环境。

3．【答案】B
应2H++2e−H 2↑，一段时间后，Cu2+移动到m和n处，m、n处附近Cu2+浓度增大，发生反应Cu2++2e−Cu，m、n处能生成铜，D正确。

4．【答案】B
【解析】本题考查电解池原理，意在考查考生运用所学知识分析、解决问题的能力。

该装置为电解池。

H2O在正(阳)极区放电，生成O2和H+，中间隔室中的阴离子错误!未找到引用源。

通过cd膜移向正(阳)。