U880-高二化学-讲义答案 第12讲 电解池(一)

第12讲电解池(一)
例1．
解答：D 选项，当活泼金属做阳极时，金属电极先放电，故D 错误
答案：D
例2．
解答：依据放电顺序阴极先放电的是Cu 2＋，故阴极开始析出的是Cu ，A 错误，阳极先放电的是Cl －，故阳极开始产生的是Cl 2，B 错误；由阴极反应Cu 2＋＋2e －=Cu ，n (Cu 2＋)＝0.1mol ，当电路中通过电子的量达到0.2mol 时，Cu 2＋放电完毕，阴极放电离子变为H ＋，C 错误；阴离子Cl －先放电，后是OH －，在水溶液中SO 2－
4不参与电极反应，D 正确。

答案：D
例3．
解答：可以将溶质看成3molNaCl 和1molH 2SO 4，再转化一下思想，可以看成2molHCl ，1molNa 2SO 4，1molNaCl ，
由于1molNa 2SO 4自始至终无法放电，且其溶液pH ＝7，暂时可以忽略，电极反应为：阳极：2Cl ﹣﹣2e ﹣＝Cl 2↑
2Cl ﹣﹣2e ﹣＝Cl 2↑4OH ﹣﹣4e ﹣＝2H 2O+O 2↑2211
阴极：2H ++2e ﹣＝H 2↑
2H ++2e ﹣＝H 2↑2H ++2e ﹣＝H 2↑2211
则电解过程可先看成电解HCl ，再电解NaCl ，最后电解水，
即2HCl =电解H 2↑+Cl 2↑，2NaCl+2H 2O =电解2NaOH+H 2↑+Cl 2↑，2H 2O =电解
2H 2↑+O 2↑，生成的NaOH 为碱性，pH 大于7；
A 、阴极上始终是氢离子得到电子生成氢气，故A 正确；
B 、阴极电极过程产物分析，开始使蓝色石蕊变红色，随氢离子放电减小，溶液变为紫色，电解过程中生成的NaOH 为碱性，pH 大于7石蕊试液颜色又变为蓝色，故B 错误；
C 、电解过程中，Na +和SO 42﹣的物质的量不变，但电极过程中溶剂水减少，所以NaCl 和H 2SO 4的物质的量浓度增大即有变化，故C 正确；
D 、第一阶段电解的是氯化氢，电解过程中阴、阳两极产生的气体氢气和氯气，依据电子守恒可知，混合引燃后，恰好完全反应得到HCl ，故D 正确；
答案：B 。

例4．
解答：A、电解硫酸溶液实际上是电解的水，加入一定量的水可恢复原浓度，故A正确；B、电解食盐水，生成NaOH、H2、Cl2，加盐酸显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HCl气体，故B错误；
C、阴极上是铜离子得电子的反应，产生金属铜，阳极是铜放电，则溶液浓度不变，故C错误；
D、电解NaOH溶液实际上是电解的水，加入一定量的水可恢复原浓度，故D错误，
答案：A。

【尖端班】例5．
解答：电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，溶液质量增加的量是铜、氢氧根离子，所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段：
第一阶段2CuSO4+2H2O=电解2Cu↓+O2↑+2H2SO4，
第二阶段：2H2O=电解2H2↑+O2↑，
将碱式碳酸铜化学式改变为2CuO•H2O•CO2，所以加入0.1molCu2(OH)2CO3就相当于加入0.2molCuO和0.1mol水，
第一阶段：根据铜原子守恒知，电解硫酸铜溶液析出n(Cu)＝n(CuO)＝0.2mol，转移电子的物质的量＝0.2mol×2＝0.4mol；
第二阶段：电解生成0.1mol水转移电子的物质的量＝0.1mol×2＝0.2mol，
所以解过程中共转移的电子数为0.4mol+0.2mol＝0.6mol；
A、电解分为两步电解硫酸铜和水生成氧气0.1mol，电解0.1mol水生成0.1mol氢气和0.05mol 氧气，共生成气体0.15mol+0.1mol＝0.25mol，气体标准状况体积＝0.25mol×22.4L/mol＝5.6L，故A正确；
B、上述分析计算可知电子转移总数为0.6mol，电解过程转移的电子数＝0.6mol×6.02×1023＝3.612×1023个，故B正确；
C、加入的碱式碳酸铜的反应是：Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，故C正确；
D、电解硫酸铜溶液分两个阶段：第一阶段2CuSO4+2H2O=电解2Cu↓+O2↑+2H2SO4，第二阶段：2H2O=电解2H2↑+O2↑，故D错误；
答案：D 。

例6．
解答：A 、铁为阴极，不参与电极反应，在阴极上发生还原反应，H +离子放电生成氢气，阴极反应为：2H ++2e ﹣═H 2↑，或2H 2O+2e ﹣═H 2↑+2OH ﹣，故A 错误；
B 、电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，铁为阴极，溶液中Na +向铁电极方向移动，故B 正确；
C 、电解氯化钠溶液，阴极反应为：2H ++2e ﹣═H 2↑，或2H 2O+2e ﹣═H 2↑+2OH ﹣，阴极附近呈碱性，加入酚酞变红色，通电一段时间后，可看到铁电极附近溶液变红，故C 正确；
D 、电解氯化钠溶液，阴极反应为：2H ++2e ﹣═H 2↑，或2H 2O+2e ﹣═H 2↑+2OH ﹣，阳极发生的反应为：2Cl ﹣﹣2e ﹣
═Cl 2↑，总反应为：22 22NaCl 2H O 2NaOH Cl H ++↑+↑通电，反应后溶液呈碱性，加入酚酞呈红色，故D 正确；
答案：A
例7．
解答：电解精炼镍时，粗镍作阳极，纯镍作阴极，电解质溶液中含有Ni 2＋，则阳极发生氧化反应，电极反应式Zn －2e －=Zn 2＋，Fe －2e －=Fe 2＋，Ni －2e －=Ni 2＋，阴极电极反应式为Ni 2＋＋2e －=Ni ，因此，电解过程中阳极减少的质量不等于阴极增加的质量，电解后，溶液中存在的金属阳离子有Fe 2＋、Ni 2＋、Zn 2＋，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt ，没有Zn 、Fe 、Ni 。

答案：D
例8．
解答：用Cu 在Fe 片上镀铜时，镀件铁为阴极，镀层金属铜为阳极，电镀液是含有的镀层金属铜离子的盐。

A 、电镀池中，和电源的正极相连的金属铜是阳极，该极上是金属铜发生失电子的氧化反应，Cu ﹣2e ﹣
＝Cu 2+，故A 错误；B 、在电镀池的阴极上是Cu 2++2e ﹣＝Cu ，阳极上是Cu ﹣2e ﹣
＝Cu 2+，电镀液中铜离子浓度不变，所以溶液蓝色不变，故B 错误；
C 、用Cu 在Fe 片上镀铜时，镀件铁为阴极，连接B 极，镀层金属铜为阳极，连接A 极，故C 正确；
D 、A 极和B 极直接相连，金属铜和金属铁构成原电池的两个电极，金属Cu 为正极，该极
上是铜离子发生得电子的还原反应，故D错误。

答案：C。

例9．
解答：A、Mo2N/GCE电极上氮气得电子，发生还原反应为电解池的阴极，故A正确；B、Mo2N/GCE电极上氮气得电子，发生还原反应为电解池的阴极，所以H+通过隔膜向MoN/GCE电极区迁移，故B正确；
C、Mo2N/GCE电极区为阴极，是氮气放电生成氨气，所以电极反应式为：N2+6H++6e﹣＝2NH3，故C正确；
D、石墨电极区加入适量的盐酸，则还原性强的氯离子优先放电，生成氯气，故D错误；答案：D。

【尖端班】例10．
解答：A、阴离子向阳极(即正极区)移动，氢氧根离子放电pH减小，A错误；B、直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-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，通电时，氢氧根离子在阳极区放电生成水和氧气，考虑电荷守恒，两膜中间的硫酸根离子会进入正极区，与氢离子结合成硫酸；氢离子在阴极得电子生成氢气，考虑电荷守恒，两膜中间的钠离子会进入负极区，与氢氧根离子结合成氢氧化钠，故可以得到NaOH 和H2SO4产品，B正确；C、负极即为阴极，发生还原反应，氢离子得电子生成氢气，C错误；D、每生成1mol氧气转移4mol电子，当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol 的O2生成，D错误。

答案：B。