高中化学人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池电解池第一课时(电解原理)

【原创精品】高中化学人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池电解池第一课时（电解原理）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列有关电解池的说法正确的是( )
A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极
B．电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等
C．电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成
D．电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质是相同的
2．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（）
A．a为负极，b为正极B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度不变
3．如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
4．在25℃时，将2个铜电极插入到一定的Na 2SO 4饱和溶液中，通直流电电解并不断搅拌，当阴极上收集到a mol 气体时，溶液中析出了b mol 的结晶水合物Na 2SO 4·10H 2O ，若保持温度不变，则所剩溶液中溶质的质量分数是( )
A ．
+18b b a B ．+36b b a C ．71161+18b b a D ．71161+9b b a
5．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内的物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )
A ．AgNO 3[AgNO 3]
B ．NaOH[H 2O]
C ．KCl[KCl]
D ．CuSO 4[Cu(OH)2]
6．用铂（惰性）电极进行电解，下列说法中正确的是（ ）
A ．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH 不变
B ．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH -，故溶液pH 减小
C ．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D ．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
7．能用电解原理说明的问题是
①电解是把电能转变成化学能
②电解是把化学能转变成电能
③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现
⑤电解质溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A ．①②③④
B ．②③⑤
C ．③④
D ．①③④⑤
8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH 。

则电解过程中转移的电子数为 A ．0.1mol B ．0.2mol C ．0.3mol D ．0.4mol 9．铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O ，研读下图，下列判断不正确的是( )
A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-
B．当电路中转移0.2 mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2 mol
C．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为负极
D．K闭合时，II中SO42-向d电极迁移
10．下列说法错误的是
A．电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化
B．电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程
C．电解质在任何条件下均可以导电
D．电解质溶液导电过程中一定有新物质生成
11．某学生欲完成2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是（）
A．B．C．D．
12．如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有电流通过，则下列说法正确的是( )
A．石墨是阴极
B．两个铜片上都发生氧化反应
C．锌片是负极
D．两个番茄都形成原电池
13．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。

下列说法中不正确的是( )
A．x是正极，y是负极B．a极产生氢气，b极生成I2
C．a极和Pt电极都有气泡产生D．U形管中溶液的碱性增强
14．下列说法中不正确的是
A．不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现
B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应
D．电解、电离、原电池均需要通电
15．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==KIO3+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．电解时，阳极反应是：I--6e-+3H2O=IO-3+6H+
C．溶液调节至强酸性，对生产有利
D．电解过程中溶液的pH逐渐减小
16．[双选]某小组为研究电化学原理，设计如下图装置，下列叙述中正确的是
A．若a和b为石墨，通电后a电极上发生的反应为2Cl−−2e−═Cl2↑
B．若a和b为石墨，通电后b电极上发生氧化反应
C．若a为铜，b为铁，通电后a电极质量增加
D．若a为铜，b为铁，通电后Cu 2+向铁电极移动
17．用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（）
A．稀NaOH溶液B．HCl溶液
C．酸性CuSO4溶液D．酸性AgNO3溶液
18．如图是电解饱和食盐水(含少量酚酞)的装置，其中c、d为石墨电极。

下列说法正确的是
A．a为负极、b为正极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中，钠离子浓度不变
D．电解过程中，d电极附近变红
19．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )
A．6:3:2 B．6:3:1 C．1:2:3 D．3:2:1
20．如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是
A．A B．B C．C D．D
21．用石墨作电极，电解1 mol•L−1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是
A．HCl B．CuSO4 C．Na2SO4 D．NaCl
二、填空题
22．在50 mL 0.2 mol·L－1 CuSO4溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)。

则：
(1)若两极均为铜片，试说明电解过程中CuSO4溶液的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是________________；
(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，如不考虑H＋在阴极上放电，当电路中有0.04 mol e－通过时，阴极增重________g，阴极上的电极反应式是___________________。

23．下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。

（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。

据此回答问题：
①电源的N端为______极；
②电极b上发生的电极反应为_______；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：_________；
④电极c的质量变化是_____g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液______________；
乙溶液______________；
丙溶液______________；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_______。

三、原理综合题
24．下图是一个电化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为
2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O
(1)请回答图中甲、乙两池的名称。

甲池是装置，乙池是装置。

(2)请回答下列电极的名称；
通入CH3OH的电极名称是，B(石墨)电极的名称是。

(3)写出电极反应式；通入O2的电极的电极反应式为。

A(Fe)电极的电极反应式为。

(4)乙池中反应的化学方程式为。

25．如图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。

通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状态)气体。

回答：
（1）直流电源中，M为____________极。

（2）Pt电极上生成的物质是_________，其质量为________g。

（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成物的物质的量之比为
2∶___∶____∶______。

（4）AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。

下同)____，H2SO4溶液的pH______。

（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原H2SO4溶液为______g。

四、计算题
26．A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如表所示：
SO 、OH-
阴离子2
4
在图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨。

接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中电极c质量增加了16 g。

常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。

据此回答下列问题：
(1)M为电源的____(填“正”或“负”)极，电极b上发生的电极反应为___________。

(2)电极e上生成的气体在标准状态下的体积为_________。

(3)写出乙烧杯中的电解池反应_______________。

(4)若电解过程中，乙烧杯中的B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么?_______。

(5)若经过一段时间后，测得乙烧杯中电极c质量增加了16 g，要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，正确的操作是__________________________。

五、实验题
27．分析如图所示装置，完成下列各题。

（1）一段时间后，可能发现的现象是：甲池，Zn棒逐渐溶解，石墨棒上有____________产生。

与Zn棒相连的石墨棒质量____________ (填“增大”“减小”或“不变”)。

（2）甲池Zn极为____________极，电极反应式：
____________________________________。

乙池中C1为____________极，电极反应式：____________________________________。

乙池总反应式：____________________________________。

参考答案
1．B
【详解】
A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阴极，电解池中的阳极是与电源正极相连的极，故A错误；
B．因为阴阳两极得失电子守恒，所以电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等，故B正确；
C．电解氯化铜溶液，阳极上生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上生成铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故C错误；
D．电解NaCl溶液时，参加的物质是氯化钠和水，电解CuCl2溶液时，参加反应的物质只有氯化铜，所以电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质不相同，故D错误；
答案选B。

2．C
【详解】
A选项，根据电流方向可知a为正极，b为负极，故A错误；
B选项，根据电流方向可知a为正极，b为负极，故B错误；
C选项，根据电流方向可知a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，电解过程中，d电极铜离子得到电子变为铜单质，质量增加，故C正确；
D选项，电解过程中，c极氯离子失去电子变为氯气，因此浓度减小，故D错误；
综上所述，答案为C。

3．D
【分析】
通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无味气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属（或铂和金），电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。

【详解】
A．电解氯化铜溶液，阳极生成黄绿色气体氯气，阴极析出铜，不符合，故A错误；
B．电解氢氧化钠溶液，相当于电解水，阴极和阳极均生成无色气体，故B错误；
C．铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极上得不到气体，故C错误；
D．该选项符合条件，电解硫酸铜溶液，阳极生成无色无味的气体氧气，阴极析出铜，故D 正确；
故选：D。

4．C
【解析】电解发生的电极反应：阳极为Cu－2e===Cu2＋，阴极为2H＋＋2e===H2↑。

电解时总
的化学反应方程式为Cu＋2H2O Cu(OH)2↓＋H2↑，阴极逸出a mol H2，水被电解了2a mol，
溶质的质量分数=
142
(142180)36
b
b a
=
++
71
161+18
b
b a
求出答案为C。

5．B
【解析】A项：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3脱离反应体系的物质是4Ag＋O2，相当
于2Ag2O，所以应当加入适量Ag2O才能复原(加入AgNO3，会使NO3－的量增加)；B项：2H2O
2H2↑＋O2↑脱离反应体系的是2H2＋O2，相当于2H2O，加入适量水可以复原；C项：2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑脱离反应体系的是H2＋Cl2，相当于2HCl，应通入适量HCl
气体才能复原(加入盐酸时，同时也增加了水)；D项：2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑脱离反应体系的是2Cu＋O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。

6．D
【详解】
A. 电解释H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小，故A错误；
B. 电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，故B错误；
C. 电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，在阴极发生反应：2H＋＋2e－=H2↑，由于两电极通过电量相等，故放出H2与O2的物质的量之比为2∶1，故C错误；
D. 电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋＋2e－=Cu，阳极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑，两极通过电量相等时，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，故D正确；
答案选D。

7．D
①正确，电解是把电能转变成化学能；则②错；③正确，电解质溶液导电是化学变化发生氧化还原反应，金属导电是物理变化；④正确，电解过程不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现；⑤错，只有电解质溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生；8．D
【详解】
因为Cu2+→Cu～2e-、H2O→H2～2e-，阴极得到0.1mol Cu、0.1mol H2．所以阴极转移电子数为2n(Cu)+2n(H2)=2×0.1mol+2×0.1mol=0.4mol；[或2H2O→O2～4e-，阳极转移电子数为
4n(O2)=4×0.1mol=0.4 mol，故答案为D。

9．C
【解析】
A．K闭合时Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中充电，d电极为阳极发生氧化反应，反应式为PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+4H＋+SO42－，故A正确；B．由Ⅰ装置总反应
Pb+PbO2+2H2SO4=2H2O+2PbSO4，得失电子总数为2e－，当电路中转移0.2mol电子时，Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol，故B正确；C．K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，故C错误；D．当k闭合时Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中c电极是阴极，d电极是阳极，SO42-向d电极迁移，故D正确；故选C。

10．C
【详解】
A．电解质导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反应，一定有新物质生成，所以是化学变化，金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，A正确；
B．电解质被电解生成自由移动的离子，可以导电，故电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程，B正确；
C．电解质要导电只有在电离的条件下，存在自由移动的离子时才能导电，C错误；
D．电解质导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反应，一定有新物质生成，D正确；
答案选C。

11．C
A．该装置为电解池，C为阳极，发生氧化反应，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，Ag为阴极，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，故总反应式为：2HCl电解H2↑+Cl2↑，A不可行；B．该装置为电解池，Fe为负极，发生氧化反应，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，Ag为正极，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，故总反应式为：Fe+2HCl=H2↑+FeCl2，B不可行；C．该装置为电解池，左边Ag为阳极，发生氧化反应，电极反应为：2Ag-2e-+2Cl-=2AgCl，右边Ag为阴极，发生还原反应，电极反应为：2H++2e-=H2↑，故总反应式为：2HCl＋2Ag=2AgCl ＋H2↑，C可行；
D．不能构成原电池，也不会发生化学反应，D不可行；
故答案为：C。

12．C
【详解】
A、石墨和原电池正极相连做电解池的阳极，选项A错误；
B、原电池中铜电极发生还原反应，右装置是电解池，铜电极上发生还原反应，选项B错误；
C、装置中依据活泼性差别判断，锌为原电池负极，选项C正确；
D、左装置是原电池，右装置是电解池，选项D错误；答案选C。

13．A
【解析】
【详解】
A、淀粉遇碘变蓝，可知b极生I2，即确定b极发生反应2I－－2e－＝I2，则b极是阳极，x是负极，y是正极，A错误；
B、a极H＋放电，发生反应2H＋＋2e－＝H2↑，产生氢气，b极发生反应2I－－2e－＝I2，B正确；
C、石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是Cu2＋＋2e－＝Cu，4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，即a极和Pt电极都有气泡产生，C正确；
D、U形管中总反应式为2KI＋2H2O 电解
2KOH＋H2↑＋I2，溶液的碱性增强，D正确；
答案选A。

14．D
【解析】电离不需要通电，而是在溶于水或熔融状态下发生的；原电池反应是自发进行的氧化还原反应，也不需要通电。

15．B
【解析】
电解时I−失电子生成，不锈钢不能作阳极，A错误；阳极I−失电子生成，根据电子、电荷守恒、质量守恒配平，B正确；溶液如果调节至强酸性，I−和IO3−在强酸性条件下会生成I2，对生产不利，C错误；电解一段时间，pH不变，D错误。

16．AD
【解析】A．若a和b为石墨，通电后a电极是阳极，该极上发生的及应为2Cl−−2e−═Cl2↑，故A正确；B．在电解池的阴极b极上阳离子得电子发生还原反应，故B错误；C．电解池的阳极Cu是活泼电极，该极上电极本身发生失电子的氧化反应，电极质量减轻，故C错误；D．电解池中电解质中的阳离子铜离子移向阴极，即向铁电极移动，发生得电子的还原反应，故D 正确；故选AD。

17．A
【解析】
【分析】
用铂电极电解下列溶液，阴极和阳极上的主要产物为分别为H2和O2时，说明电解的实质是电解水，根据电解原理知识来回答。

【详解】
A、电解氢氧化钠的实质是电解水，阴极和阳极上的主要产物为分别为H2和O2，选项A正确；
B、电解HCl的实质是电解物质本身，在阴极和阳极上的主要产物为分别为H2和Cl2，选项B错误；
C、电解CuSO4溶液属于“生酸放氧型”，在阴极和阳极上的主要产物为分别为Cu和O2，选项C错误；
D、电解硝酸银属于“生酸放氧型”，在阴极和阳极上的主要产物为分别为Ag和O2，选项D 错误。

答案选A。

18．A
【解析】
【分析】
原电池中，电子从负极流出，所以a是负极，b是正极，c是阴极，d是阳极。

【详解】
A．根据图象知，a是负极，b是正极，故A正确；
B．外加电源中为正负极，不是阴阳极，则c是阴极，d是阳极，故B错误；
C．电解时消耗水，溶液的体积减小，钠离子的物质的量不变，则钠离子的浓度增大，故C 错误；
D．c是阴极，电极上氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧根离子，则c电极附近变红，故D错误。

故选A。

19．A
【解析】
三个电解槽串联，则转移的电子数相等，设均转移6mole-，由K++e-═K、Mg2++2e-═Mg、
Al3++3e-═Al，则6e-～6K～3Mg～2Al，所以析出钾、镁、铝的物质的量之比为6：3：2，故选A。

20．D
【分析】
通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无味气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属（或铂和金），电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。

【详解】
A．电解氯化铜溶液，阳极生成黄绿色气体氯气，阴极析出铜，不符合，故A错误；B．电解氢氧化钠溶液，相当于电解水，阴极和阳极均生成无色气体，故B错误；
C．铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极上得不到气体，故C错误；
D．该选项符合条件，电解硫酸铜溶液，阳极生成无色无味的气体氧气，阴极析出铜，故D 正确；
故选：D。

21．C
【解析】A．用石墨作电极电解盐酸，电解过程中，阳极：溶液中阴离子OH−、Cl−移向阳极，
放电顺序Cl−＞OH−，Cl−放电发生氧化反应，阳极电极反应式：2Cl−−2e−═Cl2↑；阴极：溶液中阳离子H+移向阴极放电2H++2e−=H2↑，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH值逐渐变大，
故A错误；B．用石墨作电极电解CuSO4溶液，电解过程中，阳极：溶液中阴离子OH−、2
4
SO 移向阳极，氢氧根离子放电发生氧化反应，电极反应式：4OH−−4e−═2H2O+O2↑；阴极：溶液中阳离子Cu2+、H+移向阴极发生还原反应，电极反应：2Cu2++4e−═2Cu；所以溶液中氢氧离子浓度逐渐减小，氢离子浓度逐渐增大，pH值逐渐变小，故B错误；C．用石墨作电极电解硫酸钠溶液，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，阴极：4H++4e−=2H2 ↑，阳极4OH−−4e−═2H2O+O2↑；相当于电解水，导致溶液中硫酸钠的浓度增大，但溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度不变，所以溶液的pH值保持不变，故C正确；D．用石墨作电极电解氯化钠溶液时，阴极电极反应式为：2H2O+2e−=H2 ↑+2OH−，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：2NaCl+2H2O 通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以溶液中氢离子浓度
逐渐减小，pH值逐渐变大，故D错误；故选C。

22．(1)不变 (2)Zn－2e－==Zn2＋(3)1.28 Cu2＋＋2e－==Cu
【解析】(1)两极均为铜片，电解液为CuSO4溶液，这是一个电镀装置，电解过程中电解质溶液的浓度不变；
(2)阳极为纯锌，为活泼金属，通电电解时，锌发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋；
(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，不考虑H＋在阴极上放电，则阴极反应为Cu2＋得电子的还原反应：Cu2＋＋2e－=Cu。

当电路中有0.04 mol电子通过时，有0.04 mol/2×64g·mol－1＝1.28 g铜析出。

23．正4OH－－4e－=2H2O+O2↑ 2.8L 16g 甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，碱性增强乙中阴极为Cu2＋放电，阳极为OH－放电，所以H＋增多，酸性增强丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变能；铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解
【分析】
接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加，这说明c电极是阴极，溶液中的金属阳离子放电，因此M是负极，N是正极，结合电解原理分析解答。

【详解】
（1）①乙中c电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2＋+2e－=Cu，即c处为阴极，由此可
推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。

②甲中为氢氧化钠溶液，惰性电极相当于是电解水，b为阳极，氢氧根离子放电，电极反应式为4OH－－4e－=2H2O+O2↑；
③丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。

由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。

由方程式2H2+O2＝2H2O可知，生成2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。

转移0.5mol电子，则生成O2为
0.5mol/4=0.125mol，标况下的体积为0.125mol×22.4=2.8L。

④Cu2＋+2e－=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5mol/2×64g/mol=16g。

⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。

乙中阴极为Cu2＋放电，阳极为OH －放电，所以H＋增多，故pH减小。

丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变。

（2）铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解。

24．(1)原电池电解池
(2)负极阳极
(3)O2+4e-+2H2O4OH－4Ag++4e－4Ag
(4)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3
【解析】
根据题意，甲池是一个燃料电池，则乙池为电解池，在甲池中CH3OH发生氧化反应，为原电池的负极，O2发生还原反应，为原电池的正极，A与CH3OH极相连，为电解池的阴极，B为阳极，电极反应式为甲池；负极；2CH3OH-12e－+16OH-2CO32－+12H2O
正极；3O2+12e－+6H2O12OH－
乙池；阳极；4OH－-4e－2H2O+O2↑
阴极；4Ag++4e－4Ag
总反应；4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3。

25．(1)正(2)Ag 2.16(3)2 1
(4)不变不变增大减小(5)45.18
【解析】
试题分析：（1）左池可认为是镀银装置，所以M为正极，
（2）b极为阴极，发生还原反应，有Ag析出，右池电解产生336ml的气体，其中224ml
为氢气，所以转移电子的物质的量为0．02mol,也即有0．02molAg析出，其质量为2．16g; （3）b极产生0．02molAg,c极为阳极产生氧气0．005mol,d极为阴极产生0．01molH2, 转移电子的物质的量为0．02mol,所以电子转移的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2:2:0．5:1；
（4）电解过程中，Ag固体失电子进入溶液，溶液中的Ag+得电子析出，所以AgNO3溶液的浓度不变，溶液的pH不变，右池实质是电解水，所以硫酸溶液浓度增大，pH减小；（5）由以上分析知电解消耗水的物质的量为0．01mol，质量是0．18g,设原来硫酸溶液的质量为m，则
m ×5%=(m-0．18g) ×5．02%，解得m=45．18g．
考点：考查电解反应原理、正负极的判断、电解过程中溶液浓度pH的变化、溶液的质量分数的计算
26．负4OH－－4e－=2H2O + O2↑ 5.6L 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水的反应向丙烧杯中加4.5g水
【分析】
测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；
(1)c电极析出Cu，所以c为阴极，则M为负极；b为阳极，电极上是氢氧根离子失电子生成氧气；
(2)根据生成的Cu的量求出转移的电子的物质的量，再根据电子守恒求出e上生成的气体的量；
(3)乙烧杯中电解的是硫酸铜溶液；
(4)溶液中的水也可以被电解；
(5)要使丙恢复到原来的状态，根据电解实质和生成产物，需要加入水，依据析出铜的质量，根据电子守恒，求出水的质量。

【详解】
测得乙中c电极质量增加了16g，由表可知乙中含有Cu2+，结合离子的共存可知，B为CuSO4，丙中pH不变，则C为硫酸钠或硫酸钾，甲中pH增大，则A为KOH或NaOH；
(1)c电极析出Cu，由铜离子在阴极得电子生成Cu可知c为阴极，则M为负极，N为正极；b与正极相连，则b为阳极，所以b电极上是氢氧根离子失电子生成氧气，其电极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
(2)e与电源负极相连为阴极，则e电极上是氢离子得电子生成氢气，已知n(Cu)=
16g 64g/mol
=0.25mol，由Cu～2e-～H2↑可知生成标况下氢气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L；
(3)乙烧杯中为惰性电极电解硫酸铜溶液，总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；
(4)如果电解过程中CuSO4溶液中的金属离子全部析出，此时溶液变成硫酸溶液，继续通电，溶液中电解的是水；
故答案为能；因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应变为电解水；
(5)丙中的电解质是硫酸钠或硫酸钾，电解时被电解的是水，所以要使丙恢复到原来的状态，
需加水；已知n(Cu)=
16g
64g/mol
=0.25mol，由Cu～2e-～H2↑～H2O，则n(H2O)=0.25mol，所
以需要加入m(H2O)=0.25mol×18g/mol=4.5 g；即向丙烧杯中加4.5 g水。

27．（1）气体(或气泡) 增大（2）负 Zn−2e−Zn2+阳
2Cl−−2e−Cl2↑ CuCl2Cu+Cl2↑
【解析】根据原电池和电解池的形成条件可知，甲是原电池，乙是电解池，甲中Zn作负极，所以乙中与Zn相连的C2是阴极，C1是阳极。