電解原理真題基礎練習

　　B.因部分電能轉化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關系

　　C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應速率

　　D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護作用

　　解析：電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液，因此在鐵制品上鍍鋅時，鐵作陰極，鋅作陽極。由于鋅比鐵活潑，因此未通電前可以構成原電池，但此時鋅作負極失去電子，鐵作正極，而電鍍時鋅仍然失電子，所以選項A不正確;在氧化還原反應中需滿足得失電子守恒，因此電鍍時通過的電量與鋅的析出量有確定關系而與能量變化無關，B不正確;由于電鍍時保持電流恒定，因此導線中通過的電子速率是不變的，所以升高溫度不能改變電解反應速率，C正確;鍍鋅層破損后，由于鋅比鐵活潑，所以即使發生電化學腐蝕也是鋅失去電子而保護了鐵，即選項D也不正確。

　　答案：C

　　2.(2011•新課標全國高考)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有關該電池的說法不正確的是(　　)

　　A.電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為Fe

　　B.電池放電時，負極反應為Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2

　　C.電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低

　　D.電池充電時，陽極反應為2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O

　　解析：由放電時的反應可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni2O3做氧化劑得到電子，因此選項A、B均正確;充電可以看作是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，所以電池放電時，負極反應為Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2，所以電池充電過程時陰極反應為Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-，因此電池充電過程中，陰極附近溶液的pH會升高，C不正確;同理分析選項D正確。

　　答案：C

　　3.下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產物的裝置是(　　)

　　A.　　　　　　　B.

　　C.　　　　　　　D.

　　解析：與直流電源的正極相連接的為陽極，陽極上發生氧化反應，失去電子回到正極;與直流電源的負極相連接的為陰極，陰極上發生還原反應，接受負極輸出的電子。據此判斷，D圖右電極為陽極，發生反應：2Cl--2e-===Cl2↑，可觀察到碘化鉀淀粉溶液變藍，證明有Cl2生成;左電極為陰極，發生反應：2H++2e-===H2↑，可觀察到陰極區溶液變紅，證明有NaOH生成，收集的氣體經點燃可證明氫氣。

　　答案：D

　　4.電解CuSO4和NaCl的混合溶液，開始陰極和陽極上分別析出的物質是(　　)

　　A.H2和Cl2　　　　　　　 B.Cu和Cl2

　　C.H2和O2 D.Cu和O2

　　解析：CuSO4和NaCl的混合溶液中，陽離子有Cu2+、H+、Na+，首先放電的是Cu2+，陰離子有Cl-、OH-、SO2-4，其中Cl-放電能力最強，所以陰極析出Cu，陽極析出Cl2。

　　答案：B

　　5.關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是(　　)

　　A.電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉

　　B.若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色

　　C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色

　　D.電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性

　　解析：電解NaCl水溶液，陽極生成Cl2，陰極生成NaOH和H2。Cl2可與KI反應生成I2，溶于水呈棕色溶液。

　　答案：B

　　6.火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(如鋅、金和銀等)，其性能遠不能達到電氣工業的要求，工業上常用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時(　　)

　　A.精煉時粗銅接電源負極

　　B.精煉時純銅作陰極

　　C.雜質都將以單質形式沉積到池底

　　D.純銅片增重2.56 g，電路中通過電子為0.04 mol

　　解析：由金屬活動順序Zn>Cu>Ag>Au可知，首先鋅失去電子進入溶液，而后是銅失去電子，由于雜質Au、Ag很少，銅溶解時，二者以單質形式沉積到池底。純銅增重2.56 g時，得到電子：[2.56 g/64 (g/mol)]×2=0.08 mol，即電路中通過電子0.08 mol。D不正確。

　　答案：B

　　7.電解CuSO4溶液時，若要達到以下三個要求：①陽極質量減少;②陰極質量增加;③電解液中c(Cu2+)不變，則可選用的電極是(　　)

　　A.純銅作陽極，含Zn、Ag的Cu合金作陰極

　　B.含Zn、Ag的Cu合金作陽極，純銅作陰極

　　C.用純鐵作陽極，純銅作陰極

　　D.用石墨作陽極，用惰性電極(Pt)作陰極

　　解析：根據題目中的三個要求，很顯然是電鍍銅原理，只要選擇純銅作陽極，就可使陽極質量減少，陰極質量增加，電解液中c(Cu2+)不變。故選A。

　　答案：A

　　8.鎳鎘可充電電池，電極材料是Cd和NiOOH，電解質是KOH，放電時的電極反應式：Cd+2OH--2e-===Cd(OH)2，2NiOOH+2H2O+2e-===2Ni(OH)2+2OH-。下列說法不正確的是(　　)

　　A.電池的總反應式：Cd+2NiOOH+2H2O??2Ni(OH)2+Cd(OH)2

　　B.電池充電時，鎘元素被還原

　　C.電池放電時，電池負極周圍溶液的pH不斷增大

　　D.電池充電時，電池的負極和電源的正極連接xkb1.com

　　解析：將放電時的兩個電極反應相加得到電池的總反應：Cd+2NiOOH+2H2O????放電充電2Ni(OH)2+Cd(OH)2，A正確;充電時，Cd由+2價變為0價，被還原，B正確;放電時負極要消耗OH-，因此pH應變小，C錯誤;充電時，電池的負極應與電源的負極相連，D錯誤。

　　答案：CD

　　9.按下圖裝置進行實驗，若乙中橫坐標x表示流入電極的電子的物質的量，下列敘述中不正確的是(　　)

　　A.E表示生成銅的物質的量

　　B.E表示總反應中消耗水的物質的量

　　C.F表示反應生成氧氣的物質的量

　　D.F表示生成硫酸的物質的量

　　解析：甲裝置是電解CuSO4的實驗裝置，其電解方程式為2CuSO4+2H2O=====通電　2Cu↓+O2↑+2H2SO4，可得2CuSO4～2H2O～2Cu～O2～2H2SO4～4e-，結合圖乙可知選項D錯誤。

　　答案：D

　　10.(2010•安徽淮北一中期末)我國第五套人民幣中的一元硬幣材料為鋼芯鍍鎳，依據你所掌握的電鍍原理，你認為硬幣制作時，鋼芯應該做(　　)

　　A.正極 B.負極

　　C.陽極 D.陰極

　　解析：電鍍池中待鍍金屬應做陰極。

　　答案：D

　　電解原理真題提升練習

　　11.將濃度均為2 mol/L的AgNO3與Cu(NO3)2溶液各0.5 L混合，以銅為電極進行電解，一段時間后陰極上有1.6 g銅析出。

　　(1)直流電源已輸出__________mol電子。

　　(2)溶液中c(Cu2+)為__________mol/L。

　　解析：(1)陰極有Cu析出時，Ag+已完全放電，所以直流電源已輸出電子：2 mol/L×0.5 L+1.6 g64 g•mol-1×2=1.05 mol。

　　(2)因用銅作電極，當Ag+、Cu2+在陰極析出時，而在陽極銅亦同時溶解成為Cu2+，最終使Cu2+增加;而Cu2+的增加與析出的Ag相對應，故此時Cu2+總量為12×2 mol/L×0.5 L+2 mol/L×0.5 L=1.5 mol，

　　c(Cu2+)=1.5 mol0.5 L×2=1.5 mol/L。

　　答案：(1)1.05　(2)1.5

　　12.(2010•北京海淀區期末)如下圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。接通電源后，向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題：

　　(1)A是外加電源的__________極，B是__________極。

　　(2)甲是__________池，甲中總和反應式是： _____________。

　　(3)收集乙裝置中產生的氣體，則陰極和陽極產生的氣體在相同狀態下體積比為__________。

　　(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，銅件是__________(填G和H)極，電鍍液是__________溶液。

　　(5)裝置丁是什么裝置，可以觀察到______________________，原因是__________________________________________。

　　答案：(1)正極　負極

　　(2)電解池　2CuSO4+2H2O=====通電2Cu+O2↑+2H2SO4

　　(3)1∶1　(4)H　AgNO3

　　(5)電泳　Y極附近顏色變深;X附近顏色變淺，說明氫氧化鐵膠粒帶正電荷

　　13.請用如圖所示儀器裝置設計一個包括：電解飽和食鹽水并測定電解時產生的氫氣的體積和檢驗氯氣的氧化性的實驗裝置。

　　(1)所選儀器連接時，各接口的順序是(填各接口的代號字母)：A接__________、__________接__________;B接__________、__________接__________。

　　(2)實驗時，裝置中的石墨電極接電源的__________極，所發生的反應為____________________________;鐵電極接電源的__________極，所發生的反應為_________________;此電解總反應方程式為______________________________。

　　(3)實驗測得產生的氫氣體積(已折算標準狀況)為5.60 mL，電解后溶液的體積恰好為50.0 mL，則溶液的pH為__________。

　　解析：(1)原題U形管反應器中的兩個電極未限定哪個是陽極或陰極，可任意選用。而反應器兩邊連接哪些儀器及其連接順序，取決于A、B為哪種電極以及電極產物和實驗要求。

　　設A上電極為鐵質陰極、B上電極為石墨陽極，則反應器兩邊所選用的各儀器接口連接順序為：A接貯氣瓶的G端，把水擠入量筒，用量筒測量出的水量，以測定產生的H2體積。B接洗氣瓶的D端，生成的Cl2氧化洗氣瓶里的淀粉KI溶液，以證明其氧化性，多余的Cl2通入燒杯里的C導管，借助氫氧化鈉吸收Cl2，防止污染大氣。

　　(2)根據電解飽和食鹽水陽極所發生的反應式：2Cl--2e-===Cl2↑，為防止電極被腐蝕，實驗中一般選用石墨作陽極。陰極發生的是水電離出的H+被還原，2H++2e-===H2↑，從而破壞水的電離平衡，在陰極區域里形成氫氧化鈉，顯堿性，陰極通常使用鐵電極。電解的總反應方程式為2NaCl+2H2O=====電解　2NaOH+H2↑+Cl2↑。

　　(3)已知電解產生H25.6 mL，相當于0.005 6 L22.4 L/mol=0.000 25 mol，

　　2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑

　　2 mol　 1 mol

　　x　　　 0.000 25 mol。

　　x=2×0.000 25 mol=0.000 5 mol。

　　c(OH-)=0.000 5 mol0.05 L=10-2 mol/L，pH=12。

　　答案：(1)A接G、F接H;B接D、E接C

　　(2)正極，2Cl--2e-===Cl2↑　負極　2H++2e-===H2↑;2NaCl+2H2O=====電解　2NaOH+H2↑+Cl2↑

　　(3)pH=12

　　14.電解原理在化學工業中有廣泛的應用。如上圖表示一個電解池，裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：

　　(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：

　　①電解池中X電極上的電極反應式為__________，在X極附近觀察到的現象是__________。

　　②Y電極上的電極反應式為__________，檢驗該電極反應產物的方法是__________。

　　(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：

　　①X電極的材料是__________，電極反應式為_____________。

　　②Y電極的材料是__________，電極反應式為_____________。

　　③溶液中的c(Cu2+)與電解前相比__________(填“變大”、“變小”或“不變”)。

　　(3)如利用該裝置實現鐵上鍍鋅，電極X上發生的反應為________________________________________，電解池盛放的電鍍液可以是________或__________(只要求填兩種電解質溶液)。

　　解析：(1)①X與電源負極相連為陰極，發生還原反應：2H++2e-===H2↑，X極產物為H2和NaOH，所以現象為：有氣體產生，溶液變紅;電解池中向陰極方向移動的是陽離子：Na+、H+。

　　②Y極為陽極，發生氧化反應：2Cl--2e-===Cl2↑，檢驗Cl2的方法是：把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色，證明生成Cl2。

　　(2)①電解精煉銅時，純銅作陰極，電極反應為Cu2++2e-===Cu。

　　②粗銅作陽極，電極反應為Cu-2e-===Cu2+。

　　③電解過程有少量活潑金屬如Zn等在陽極上失電子被氧化，所以溶液中c(Cu2+)減小。

　　(3)鐵上鍍鋅，應使鐵作陰極，鋅作陽極，含Zn2+的電解質溶液作電鍍液，X極即陰極上的電極反應式為：Zn2++2e-===Zn，電鍍液可以是ZnCl2、ZnSO4等。

　　答案：(1)①2H++2e-===H2↑　放出氣體，溶液變紅

　　②2Cl--2e-===Cl2↑　把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色

　　(2)①純銅　Cu2++2e-===Cu　②粗銅　Cu-2e-===Cu2+　③變小　(3)Zn2++2e-===Zn　ZnCl2　ZnSO4