高考化学复习 考点20 电解池练习Word文档格式.docx

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B极区电解液为________溶液（填化学式），阳极电极反应式为______________________________________________，

电解过程中Li＋向________电极迁移（填“A”或“B”）。

（2）利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为________________________________，铁渣中铁元素的化合价为________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为________。

1．（2014·

海南化学，3）以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。

下列说法错误的是（　　）

A．阴极附近溶液呈红色B．阴极逸出气体

C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH变小

2．（2014·

广东理综，11）某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则（　　）

A.电流方向：

电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ

B.电极Ⅰ发生还原反应

C.电极Ⅱ逐渐溶解

D.电极Ⅲ的电极反应：

Cu2＋＋2e－===Cu

3．（2013·

海南化学，12）下图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。

电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<

d。

符合上述实验结果的盐溶液是（　　）

4．（2013·

北京理综，9）用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。

下列分析正确的是（　　）

A．a端是直流电源的负极

B．通电使CuCl2发生电离

C．阳极上发生的反应：

D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

5．（2013·

天津理综，6）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。

反应原理如下：

电池：

Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）===2PbSO4（s）＋2H2O（l）

电解池：

2Al＋3H2O

Al2O3＋3H2↑

电解过程中，以下判断正确的是（　　）

电池

电解池

A

H＋移向Pb电极

B

每消耗3molPb

生成2molAl2O3

C

正极：

PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2O

阳极：

2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋

D

6.（2013·

浙江理综，11）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

已知：

3I2＋6OH－===IO

＋5I－＋3H2O

A．右侧发生的电极反应式：

B．电解结束时，右侧溶液中含IO

C．电解槽内发生反应的总化学方程式：

KI＋3H2O

KIO3＋3H2↑

D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变

7．[2014·

山东理综，30

（1）]离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。

由有机阳离子、Al2Cl

和AlCl

组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。

钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为______________。

若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。

8．[2014·

北京理综，26（4）]电解NO制备NH4NO3，其工作原理如下图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：

___________________________________

________________________________________________________________________。

9．[2014·

重庆理综，11（4）]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）。

（1）导线中电子移动方向为________。

（用A、D表示）

（2）生成目标产物的电极反应式为________。

（3）该储氢装置的电流效率η＝________（η＝

×

100%，计算结果保留小数点后1位）

10．[2014·

课标全国Ⅰ，27（4）]H3PO2也可用电渗析法制备。

“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：

（1）写出阳极的电极反应式________________________________。

（2）分析产品室可得到H3PO2的原因________________________。

（3）早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。

并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有________杂质。

该杂质产生的原因是：

______________________________

11．

（1）[2014·

四川理综，11（4）]MnO2可作超级电容器材料。

用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是________________________________________________________________________。

（2）[（2014·

江苏化学，20

（1）]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

由硫化氢获得硫单质有多种方法。

将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。

电解过程中阳极区发生如下反应：

S2－－2e－===S

（n－1）S＋S2－===S

①写出电解时阴极的电极反应式：

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成___________________________________________。

山东潍坊期末，1）下图所示的日常生活装置中，与iphone5s手机充电的能量转化形式相同的是（　　）

广西桂林期末，3）要实现反应：

Cu＋2HCl===CuCl2＋H2↑，设计了下列四个实验，你认为可行的是（　　）

3．（2014·

云南一次检测，11）铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。

控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬的氧化膜。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．阴极上有金属铝生成

B．电极A为石墨、电极B为金属铝

C．OH－在电极A上放电，有氧气生成

D．阳极的电极反应式为2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋

山东日照三校联考，14）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。

采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度制备纳米级Cu2O的装置如图所示，发生的反应为：

2Cu＋H2O

Cu2O＋H2↑。

A．钛电极发生氧化反应

B．阳极附近溶液的pH逐渐增大

C．离子交换膜应采用阳离子交换膜

D．阳极反应式是：

2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O

5．（2015·

山东烟台质检，5）等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液，用石墨电极电解此溶液，经过一段时间后，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。

A．阴极反应为：

Ag＋＋e－===Ag

B．阳极始终发生反应：

2Cl－－2e－===Cl2↑

C．两极共生成三种气体

D．向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态

6．（2014·

太原测评，21）结合如图中判断，下列叙述正确的是（　　）

A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大

B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：

2H＋＋2e－===H2↑

C．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大

D．K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

7．（2015·

哈尔滨六中期末，7）

用如图所示装置制取纯净的Fe（OH）2，下列说法不正确的是（　　）

A．a电极一定是铁，电解液c可以是CuCl2溶液

B．电解一段时间，b电极附近pH升高

C．溶液中的阴离子向a电极移动

D．在加入苯之前应将电解液c加热煮沸

8．（2014·

兰州调研，19）在特殊电解质熔融氧化铝中将化学反应Mg（l）＋FeCl2（l）===MgCl2（l）＋Fe（l）设计成原电池。

用该原电池给下列装置供电进行电解实验，请回答下列问题。

（1）该原电池的负极为________，能否用熔融氯化铝代替熔融氧化铝作电解质，并说明理由________________________________

（2）若用此装置精炼镍，则________极（填“X”或“Y”）是粗镍，电解质溶液是________。

（3）若用此装置在铁件上镀一层铜，Y极是________（填“铁件”或“铜板”），电解质溶液是________________。

9．（2014·

贵阳期末，17）

某课外活动小组的同学在学习了电化学相关知识后，用如图装置进行实验，请回答下列问题：

（1）实验一：

将开关K与a连接，则乙为________极，电极反应式为________________。

（2）实验一结束后，该研究小组的同学决定在乙电极表面上镶嵌下列金属中的一种以防止铁被腐蚀，正确的选择是________（填字母）。

A．CuB．ZnC．SnD．Ag

（3）实验二：

开关K与b连接，则乙________极，总反应的离子方程式为_____________________________________________。

（4）对于实验二，下列说法正确的是________（填字母）。

A．溶液中Na＋向甲极移动

B．从甲极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝

C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度

D．反应在结束后，甲电极和乙电极上收集到的气体体积一定相等

（5）该研究小组的同学在进行实验二结束的溶液中滴加酚酞溶液，发现________（填“甲”或“乙”）极附近变红。

若标准状况下乙电极产生22.4mL，转移电子的物质的量为________mol；

若剩余溶液体积为200mL，则该溶液的pH为________。

10．（2014·

南昌调研，21）ClO2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂，制备ClO2的新工艺是电解法。

（1）如图表示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，写出阳极产生ClO2的电极方程式：

______________________________________________

________________________________________________________________________；

图中b电极为________（填“阳极”或“阴极”）。

（2）电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体112mL时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质的量为________mol，阴极区pH________（填“变大”“变小”或“不变”）。

（3）ClO2对污水中Fe2＋、Mn2＋、S2－、CN－等有明显去除效果，某工厂中污水含CN－（amol·

L－1），现将ClO2把CN－氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：

_____________________________。

11．（2014·

湖南长郡中学模拟，18）下图是一个电化学过程的示意图。

Ⅰ.在甲池中，若A端通入甲醇，B端通入氧气，丙池中装有溶质质量分数为10.00%的Na2SO4溶液100g，过一段时间后，丙池中溶质的质量分数变为10.99%。

（1）此时A端为电源的________极（填“正”或“负”），A极的电极反应式为_________________________________________

（2）若乙池溶液的体积为1L，则此时乙池溶液中c（H＋）＝________（不考虑Ag＋的水解）。

（3）丙池中产生的气体体积为________L（标准状况下）。

Ⅱ.制取KMnO4的最好方法是电解K2MnO4，若此时把丙池中阳极材料换为镍板，阴极材料换为铁板，硫酸钠溶液换成K2MnO4溶液，则可制取KMnO4。

（4）阳极的电极反应式为_______________________________。

此时溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。

考点专练20　电解池

【三年高考真题演练】

[2015年高考真题]

1．D　[Cl－在阳极发生氧化反应生成ClO－，水电离出的H＋在阴极发生还原反应生成H2，又由于电解质溶液呈碱性，故A、B、C项正确；

D项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H＋，正确的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，错误。

]

2．B　[A项，该装置是电解池，在电解和光的作用下H2O在光催化剂的表面转化为O2和H＋，故该装置是将电能和光能转化为化学能，错误；

B项，根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原则，该装置工作时，H＋从阳极b极区向阴极a极区迁移，正确；

C项，该电解池的总反应式为：

6CO2＋8H2O

2C3H8O＋9O2。

根据总反应方程式可知，每生成1molO2，有

molCO2被还原，其质量为

g，错误；

D项，a电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：

3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，错误。

3．D　[由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应，此极上得到电子，应为阴极，故X极为电源的负极，A、B项正确；

C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确；

D项，因阳极电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，结合电子得失相等，可知阴、阳两极生成气体的物质的量之比为2∶1，错误。

4．解析　

（1）B极区生成H2，同时会生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；

电极A为阳极，在阳极区LiCl溶液中Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；

在电解过程中Li＋（阳离子）向B电极（阴极区）迁移。

（2）Co（OH）3首先被H2SO4溶解生成Co3＋，Co3＋具有氧化性，可将SO

氧化为SO

，同时自身被还原为Co2＋，写出离子方程式并配平即可。

铁渣中Fe元素的化合价为＋3价。

CO2的物质的量为：

n（CO2）＝

＝0.06mol，根据CoC2O4的组成可知Co物质的量为0.03mol，其质量Co为：

m＝0.03mol×

59g·

mol－1＝1.77g，设钴氧化物的化学式为CoxOy，根据元素的质量比可得：

59x∶16y＝1.77g∶（2.41g－1.77g），解得x∶y＝3∶4，所以钴氧化物的化学式为：

Co3O4。

答案　

（1）LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B

（2）2Co（OH）3＋SO

＋4H＋===2Co2＋＋SO

＋5H2O　[或Co（OH）3＋3H＋===Co3＋＋3H2O，2Co3＋＋SO

＋H2O===2Co2＋＋SO

＋2H＋]　＋3　Co3O4

[两年经典高考真题]

1．D　[以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI＋2H2O

2KOH＋H2↑＋I2（类似于电解饱和食盐水），阴极产物是H2和KOH，阳极产物是I2。

由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝（淀粉遇碘变蓝），阴极附近的溶液会变红（溶液呈碱性），A、B、C正确；

由于电解产物有KOH生成，所以溶液的pH逐渐增大，D错误。

2．A　[电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，可判断，Ⅰ是原电池的负极，Ⅱ是原电池的正极，Ⅲ是电解池的阳极，Ⅳ是电解池的阴极，A项，外电路电流方向是从正极流向负极，即电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ，正确；

B项，负极发生氧化反应，错误；

C项，正极上的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，电极Ⅱ有Cu析出逐渐加重，错误；

D项，阳极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，错误。

3．D　[电极b和d上没有气体逸出，且质量均增大，说明在电解池Ⅰ、Ⅱ中阴极放电的金属离子均位于金属活动性顺序表中氢之后，故排除A、B、C项。

D项，假定通过2mol电子，则b电极生成1molCu，增重64g，d电极生成2molAg，增重216g，故增重b<

d，符合题意。

4．A　[A项，Cu2＋流向电解池的阴极，可判断a极为电源的负极，正确；

B项，CuCl2的电离与通电无关，错误；

C项，阳极上发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，错误；

D项，通电后Cl2应在阳极生成，错误。

5．D　[在电池中阳离子移向正极PbO2，在电解池中阳离子移向阴极Pb电极，A错误；

当消耗3molPb时，转移6mole－，由转移电子守恒可知生成1molAl2O3，B错误；

电池正极反应应为：

PbO2＋4H＋＋SO

＋2e－===PbSO4＋2H2O，C错误；

在电池中，由于Pb电极反应为：

Pb－2e－＋SO

===PbSO4，析出的PbSO4附在电极上，电极质量增大，而在电解池中Pb为阴极不参与电极反应，故质量不发生改变，D正确。

6．D　[左侧变蓝，说明左侧是阳极，I－在阳极放电，被氧化生成I2，因而右侧是阴极，只能是水电离的H＋放电被还原生成H2，其电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A项正确；

OH－通过阴离子交换膜进入左侧与I2反应生成IO

，B项正确；

电解KI的过程发生如下两个反应：

①2I－＋2H2O

I2＋2OH－＋H2↑

②3I2＋6OH－===IO

①×

3＋②即得总方程式，C项正确；

如果将阴离子交换膜换成阳离子交换膜，阴极产生的OH－将不能到达阳极区，I2与OH－无法反应生成IO

，因而D项错。

7．解析　在钢制品上电镀铝，故钢制品应作阴极，与电源的负极相连；

因为电镀过程中“不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”，Al元素在熔融盐中以Al2Cl

形式存在，则电镀过程中阴极电极反应是4Al2Cl

＋3e－===Al＋7AlCl

；

在水溶液中，得电子能力：

H＋>

Al3＋，故阴极上发生的反应是2H＋＋2e－===H2↑，阴极产物为H2。

答案　负　4Al2Cl

　H2

8．解析　根据电解NO制备NH4NO3的工作原理图知：

阴极反应式为3NO＋15e－＋18H＋===3NH

＋3H2O，阳极反应式为5NO－15e－＋10H2O===5NO

＋20H＋，总反应式为：

8NO＋7H2O

3NH4NO3＋2HNO3为了使电解产生的HNO3全部转化为NH4NO3应补充NH3。

答案　NH3　根据反应：

3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多

9．解析　

（1）由于从

发生了得电子的还原反应，故D为阴极，E为阳极，A为负极，B为正极，导线中电子移动方向为A→D。

（2）由①知D电极生成目标产物的电极反应式为

。

（3）由

（1）知，E电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，则生成2.8molO2转移的电子为2.8mol×

4＝11.2mol，电解过程中通过阴、阳极的电子数目相等，即阴极得到电子也为11.2mol，阴极上发生的电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12，2H＋＋2e－===H2↑，设参加反应的苯的物质的量为x，其转移电子的物质的量为6x，生成的H2为

mol，依题意得

100%＝10%，x＝1.2。

生成目标产物消耗的电子为1.2mol×

6＝7.2mol，电流效率η＝

100%≈64.3%。

答案　

（1）A→D

（2）

（3）64.3%

10．解析　

（1）阳极发生氧化反应，由于OH－的放电性大于SO

，则在反应中OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。

（2）阳极室H2O放电产生H＋，H＋进入产品室，原料室中的H2PO

穿过阴膜扩散至产品室，两者发生反应：

H＋＋H2PO

H3PO2。

（3）如果撤去阳膜，H2PO

或H3PO2可能被氧化为PO

答案　

（1）2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

（2）阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO

穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

（3）PO

　H2PO

或H3PO2被氧化

11．解析　

（1）根据Mn的化合价，从＋2价→＋4价，失电子发生氧化反应，则阳极电极反应式为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋。

（2）①电解时，阴极溶液中的阳离子放电，即水溶液中的H＋放电生成H2和OH－。

②由题给反应可知，阳极区生成了S

，S

可以理解为（n－1）S＋S2－，加入稀硫酸生成S单