电解池复习新.docx
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电解池复习新
电解池复习
一、原电池基本知识：
必须掌握（一套装置、一个原理、两类电极下六种电解）
电解池
基本装置
构成条件
两极一液一闭合、外加直流电源
工作原理
电极名
称判断
1、由连接方式判断（正--阳--氧）
2、由电极反应判断（通常由电极现象判断电极反应。
如：
电极质量的变化，电极附近溶液PH的变化，两极气体的产生等）
3、由工作原理判断（电子、电流、离子的移动方向）
电极反应式的书写
惰性电极下电解质溶液中离子放电顺序
阴离子放电顺序：
S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3-＞SO42-＞F-
阳离子放电顺序：
Ag+>Fe3+>Cu2+>【
】>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>【
】>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
惰性电极电解的四种情况（电极反应式的书写及PH的变化）
1、电解水型：
如电解 NaOH、H2SO4、Na2SO4、MgSO4
2、分解电解质型：
如电解 HCl、CuCl2
3、放H2生碱型：
如电解 NaCl
4、放O2生酸型：
如电解CuSO4
活性电极电解的两种情况：
1、电解精炼铜：
2、电镀铜或电镀银：
总反应
式书写
应用
1、氯碱工业
2、电镀
3、电解精炼
典型例题
题型一、电解池的装置构成
1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
研究两池的关系（结构、原理）。
（1）原电池，
（2）电解池。
题型二、电极的判断：
电解池阴、阳极的确定（正--阳--氧）
1、由连接方式判断：
与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连的为阳极。
2、由电极反应判断：
阳极发生氧化反应的，阴极发生还原反应。
3、由工作原理图示（离子、电子、电流移动的方向）判断：
1、（2007年高考理综重庆卷）如图所示，下列叙述正确的是（）
ZnSO4
溶液
隔膜
（只允许SO42－通过）
CuSO4
溶液
滤纸
（滴加了Na2SO4、酚酞溶液）
表面皿
Y
Zn
Cu
铜丝
X
（A）Y为阴极，发生还原反应
（B）X为正极，发生氧化反应
（C）Y与滤纸接触处有氧气生成
（D）X与滤纸接触处变红
2、某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。
据此，下列叙述正确的是（）
A.铅笔端作阳极，发生还原反应B.a点是负极，b点是正极
C.铅笔端有少量的氯气产生D.铂片端作阴极，发生氧化反应
3、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。
则下列有关的判断正确的是（）
A．a为负极、b为正极
B.a为阳极、b为阴极
C.电解过程中，氯离子浓度不变
D.电解过程中，d电极质量增加
4、（2009安徽理综）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：
2Cu+H2O==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.当有电子转移时，有生成。
5、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4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+LiMn2O4==Li2Mn2O4。
下列说法正确的是:
A.放电时，LiMn2O4发生氧化反应B.放电时，正极反应为：
Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C.充电时，LiMn2O4发生氧化反应D.充电时，阳极反应为：
Li++e-==Li
6、（2007天津）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。
锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。
电池反应为LiCoO2＋C6
CoO2＋LiC6，下列说法正确的是:
（）
（A）充电时，电池的负极反应为LiC6－e－=Li＋＋C6
（B）放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2
（C）羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质
（D）锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低
7、（2007年高考广东化学卷）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：
用NaOH调NiCl2溶液pH至，加放适量硫酸钠后进行电解。
电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。
以下说法正确的是（）
（A）可用铁作阳极材料
（B）电解过程中阳极附近溶液的pH升高
（C）阳极反应方程式为：
2Cl－－2e－＝Cl2
（D）1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。
8、某同学设计了一种利用电解法制取Fe（OH）2装置（如下图）。
通电后，溶液中产生大量白色沉淀，且较长时间不变色。
下列说法中正确的是（ ）
A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．不能使用NaCl溶液作电解液
C．A、B两端都必须使用铁作电极
D．B电极发生的反应可能为：
2H2O＋2e-＝H2↑＋2OH-
题型三、电解时电极产物的判断
1、电解各类电解质溶液（惰性电极）的情况是归纳见下表：
写出电解下列溶液的电极反应方程式及总方程式
电解
类型
实例
阴极反应式
阳极反应式
电解总反应式
溶液pH
恢复
电解水
H2SO4
加H2O
NaOH
NaNO3
电解
自身
HBr
通入HBr
CuCl2
加入CuCl2固体
析氢
生碱
NaCl
通入HCl气体
放氧
生酸
CuSO4
加入CuO固体或CuCO3
2、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，现加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（）
A、CuCl2[CuSO4]B、NaOH[NaOH]C、NaCl[HCl]D、CuSO4[Cu（OH）2]
总结：
（1）阳极产物的判断首先看电极材料：
如果是活性电极（金属活动顺序表Ag以前）作阳极．则电极材料失电子，电极溶解。
如果是惰性电极（Pt、Au、石墨），则只看溶液中的离子的失电子能力，
阴离子放电顺序：
S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞【OH-】＞NO3-＞SO42-＞F-
（2）阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序（如下）进行判断：
Ag+>Fe3+>Cu2+>【H+（酸）】>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>【H+（水）】>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
题型四、溶液或电极附近的变化
※（溶液的变化：
看总反应方程式，电极附近的变化：
看电极反应式）
1、（2007年高考江苏卷）某同学按图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的（）
（A）电解过程中，铜电极上有H2产生
（B）电解初期，主反应方程式为：
Cu＋H2SO4
CuSO4＋H2↑
（C）电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
（D）整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
2、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（ ）
3、pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a。
则该电解质可能是（ ）
A．NaOH B．H2SO4 C．AgNO3 D．NaCl
4．用铂作电极电解下列溶液，当消耗相同电量时，在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是（）
A．KClB．CuCl2C．CuSO4D．HCl
5、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
6、如图所示的两个实验装置中，溶液的体积均为200mL，开始时电解质溶液的浓度均为L，工作一段时间后，测得导线中均通过电子，若不考虑盐的水解和溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是（）
A、右边电极上生成物质的质量：
①＝②
B、两极上产生气体的体积：
①＜②
C、溶液的pH变化：
①增大，②减小
D、电极反应式
①中阳极：
4OH－－4e－＝2H2O+O2↑，
②中负极：
2H++2e－＝H2↑
题型五、计算类问题
原电池和电解池的计算主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量、阿伏加德罗常数、溶液的pH、根据电量求产物的量和根据产物的量求电量等方面的计算。
这些类型的计算可运用下列基本方法。
1．电子守恒法：
其依据是电路中转移电子数相等，两极得失电子数相等。
建立已知量与未知量的关系式，列式计算。
2．根据总反应式中的计量关系进行计算：
先写出电极反应式，再写出总反应式或直接运用总反应式，根据反应式中的计量关系列比例计算。
1、（2007年高考）以惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为mol，则阴极上析出Cu的质量为:
（）
A、gB、gC、gD、g
2、在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2eˉ→Cu或Ag++eˉ→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为，则析出银的质量为（）
A．B.C.D.
3、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯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.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2
4、蓄电池反应如下：
负极：
Pb+SO42-=PbSO4+2e-正极：
PbO2+4H++SO42-+2e=PbSO4+2H2O若用其电解饱和食盐水制电池内消耗H2SO4至少是（）
A.B.C.D.
5、用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），则M的相对原子质量为
A．
B．
C．
D．
6、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是
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、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作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应为：
2CH3OH＋3O2＋4OH-
2CO32-+6H2O，则下列说法中不正确的是（ ）
A．放电时化学能转变为电能 B．放电时CH3OH参与正极反应
C．充电时阴极产生CH3OH D．充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子
8、为测定某氧化物（化学式为MO中M是何种金属，做以下实验：
称取该氧化物溶于适量的稀硫酸中，再配成的溶液。
取该溶液50mL用惰性电极进行电解，当刚好电解完全时，电极上析出。
请通过计算回答下列问题：
（1）M是什么金属
（2）电解过程中，导线上通过的电子个数是多少
（3）最初配制的溶液中，该金属离子的物质的量浓度是多少
混合溶液的电解计算问题：
1、用惰性电极电解250mLNaCl和CuSO4组成的混合溶液，一段时间后两极都得到（标况）气体，电解后溶液混合均匀后呈中性，则此溶液中NaCl的浓度为（）
A.LB.1mol/LC.LD.2mol/L
2、以铂作电极，电解足量的CuSO4和足量NaCl的混合溶液。
当反应进行一段时间后，某一极收集到标准状况下的气体（不考虑气体在电解液中的溶解），则另一极析出金属的质量是（ ）
A．16g B．8g C．32g D．64
3、（08全国Ⅰ卷）电解100mL含c（H+）＝L的下列溶液，当电路中通过电子时，理论上析出金属质量最大的是（）
A．LAg+B．LZn2+C．LCu2+D．LPb2+
题型六：
电解的运用（氯碱工业,电解精炼铜,电镀等）
这方面通常考查较多的是氯碱工业中电解饱和NaCl溶液的实验的各种变形以及金属的精炼和电镀，注意万变不离其宗。
紧扣原电池、电解池电镀的基本要点即可。
1、金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，（已知：
氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）下列叙述正确的是（）
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：
Ni2++2e—→Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
2、（2007年高考理综天津卷）下列有关工业生产的叙述正确的是（）
（A）合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率
（B）硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量
（C）电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
（D）电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
3、下列描述中，不符合生产实际的是（）
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极
4．某电解池内盛有Cu（NO3）2溶液，插入两根电解，接通直流电源后，欲达到如下要求：
（1）阳极质量不变；
（2）阴极质量增加；（3）电解液pH减小，则应选用的电极是（）A．阴极两极都用石墨B．铜作阳极铁作阴极
C．铁作阳极铜作阴极D．铂作阳极铜作阴极
5．下列关于铜电极的叙述正确的是（）
A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极
C．在镀件上电镀铜时，可用金属铜做阳极D．电解稀硫酸制H2，O2时铜做阳极
6．若某电能与化学能的转化装置（电解池或原电池）中发生的总反应的离子方程式是：
Cu＋2H+＝Cu2++H2↑，则下列关于该装置的有关说法中正确的是（ ）
A．该装置可能是原电池，也可能是电解池
B．该装置只能是原电池．且电解质溶液为硝酸
C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极
D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸
题型七、电化学综合考查
1、关于如图装置的说法错误的是（）
A、甲是原电池，乙是电解池
B、甲池的pH将增大
C、乙池中c（Cu2+）保持不变
D、甲池中Zn溶解的物质的量小于乙池中阳极Cu溶解的物质的量。
2、关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3、分别放置在图4—10所示装置（都盛有mol·L－1的H2SO4溶液）中的四个相同的纯锌片，腐蚀最慢的是（）
4、如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）中反应的离子方程式为，
（2）中的电极反应为：
Fe：
、Sn：
、Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变），
（3）中被腐蚀的金属是、其电极反应式为。
比较
（1）、
（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是。
5、（2004全国）电解原理在化学工业中有广泛应用。
下图表示一个电解池，装有电解液；是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时同时在两边各滴入几滴酚酞试液，
1
电解池中X极上的电极反应式为,
在X极附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式为，
检验该电极反应产物的方法是
。
⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是，电极反应式为
②Y电极的材料是，电极反应式为
6、按下图装置进行实验，并回答下列问题
⑴判断装置的名称：
A池为__________池，
B池为___________池；
⑵锌极为________极，
电极反应式为_________________________；
铜极为__________极，
电极反应式为_________________________；
石墨棒C1为______极，电极反应式为________________________，
石墨棒C2附近发生的实验现象为______________________________;
⑶当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量变化_________（变大、不变或变小）了_________g，CuSO4溶液的质量_________（增加、不变或减少）_________g。
7．如图装置中，
（1）当A键断开，B．C闭合时，甲为池，
乙为池；
（2）当A．B两键断开时，乙中铜极增重，则被氧化的铁有g；
（3）将乙中两极都换成石墨，硫酸铜溶液换H2SO4后断开B．C两键，闭合A键，则甲为池，乙为池，当甲中锌极减轻时，乙中共放出气体mL（标况）。
8、如图2-17，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。
A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。
M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。
G为电流计，K为开关。
C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。
若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。
（1）外电源的正、负极分别是R为____，S为_____。
（2）A附近溶液的现象是_______，B附近发生的电极反应式为_____。
（3）滤纸上的紫色点向哪方移动____。
（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为
，
有关的反应式为。
9、下图甲p、q为直流电源两极，A极由金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。
试回答：
（1）p为________极，A极发生了_______________反应。
（2）C为________极，试管里收集到_________；
D为________极，试管里收集到__________。
（3）C极的电极反应方程式为：
______________________；
（4）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH_____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）当电路中通过mol电子时，B电极上沉积金属X的质量为，则此金属的摩尔质量为________。
10．如图：
通电5min后，电池5质量增加，试回答：
（1）电源：
a极C池池
A池电极反应：
C池电极反应：
（2）若B槽中共收集到224mL气体（标况），且溶液体积为200mL（设电解过程中溶液
体积不变），则通电前溶液中的Cu2+物质的量浓度为。
（3）若A池溶液体积为200mL，且电解过程中溶液体积不变，则电解后，溶液pH
为。
2011年全国高考试题
1．（2011浙江高考10）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环（b），如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是
A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：
O2＋2H2O＋4e－
4OH
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：
Cu－2e－
Cu2＋
2.（2011安徽高考12）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：
5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：
A.正极反应式：
Ag＋Cl－－e－=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
＋不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物
3.（2011北京高考8）结合下图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe（CN）6溶液，均有蓝色沉淀
4.（2011福建高考11）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确的是
A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH－向正极移动D．总反应为：
2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑
5.（2011广东高考12）某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。
下列叙述不正确的是
A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：
Cu2＋+2e－=Cu
C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
6.（2011山东高考15）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
7.（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2
C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
8.（2011海南）一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A.H2O的还原B.NiO（OH）的还原
C.H2的氧化D.NiO（OH）2的氧化
9.（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是
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