2018届高考化学大一轮复习检测：第一部分 考点通关练 考点20　电解原理及其应用a Word版含解析.doc

由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 考点20　电解原理及其应用 ‎[题组一　基础小题]‎ ‎1．下列图示中关于铜电极的连接错误的是(　　)‎ 答案　C 解析　镀件上镀铜时，铜应作阳极，与电源正极相连，镀件作阴极，与电源负极相连。‎ ‎2. Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应为2Cu＋H2OCu2O＋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0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成 答案　A 解析　根据电池反应方程式及图可知，铜极发生氧化反应，连接电源正极，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 O生成，石墨极发生还原反应产生H2，因此A项正确。‎ ‎3．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。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，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色 D．a和b分别连接直流电源的正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动 答案　D 解析　a和b不连接时，发生置换反应，A正确；a和b连接时，形成原电池，铜片作正极，溶液中Cu2＋放电，B正确；铁片作负极，失去电子形成Fe2＋，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色，C正确；a和b分别连接直流电源正、负极，a作阳极，铜片失去电子形成Cu2＋，Cu2＋向铁电极移动，D错误。‎ ‎4．如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(常温下，溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液的体积变化忽略不计)(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．13、7、1 B．12、7、2‎ C．1、7、13 D．7、13、1‎ 答案　A 解析　Ⅰ中发生反应：2KCl＋2H2O2KOH＋Cl2↑＋H2↑，Ⅱ中反应的实质是电解水，pH＝7，Ⅲ中发生反应：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，三个电解槽串联，则三个电解槽相同时间内转移电子的物质的量相同：n(e－)＝2n(Cu)＝2×0.32 g÷64 g/mol＝0.01 mol，所以Ⅰ中的产物：n(H2)＝0.005 mol，n(KOH)＝0.01 mol，c(OH－)＝＝0.1 mol·L－1，则pH＝13，Ⅲ中的产物：n(H2SO4)＝n(Cu)＝0.005 mol，c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，所以pH＝1，故选A。‎ ‎5．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，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋Zn2＋，故阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，可见，阳极质量减少的是溶解的Zn、Fe、Ni，而阴极质量增加的只是析出的Ni，两者质量是不相等的，故B错误；电解后，溶液中除留下Fe2＋、Zn2＋外，还有Ni2＋，C也错误。‎ ‎6．用如图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是(　　)‎ 选项 电源X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 C 负极 KCl和CuCl2混合溶液 相同条件下，a、b两管中产生的气体总体积不可能相等 D 负极 AlCl3溶液 a管中先产生白色沉淀后沉淀溶解 答案　D 解析　电解Na2SO4溶液相当于电解水，阳极生成氧气，a管中溶液呈酸性，A项错误；电解AgNO3溶液属于“析氧生酸型”，阳极生成氧气，B项错误；电解KCl和CuCl2混合溶液，相当于先后电解CuCl2溶液、KCl溶液和水，a管产生H2的体积有可能与b管产生Cl2和O2的混合气体的体积相等，C项错误；电解AlCl3溶液时，阴极先产生氢气，a管中生成Al(OH)3沉淀，当Al3＋沉淀完全后，继续电解水产生的OH－，又使沉淀溶解，D项正确。‎ ‎7．一定条件下，利用如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．外电路电子的移动方向：A→电源→B B．气体X在反应中通常表现还原性 C．电极D为惰性电极，E为活泼电极 D．电极D的电极反应式为C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12‎ 答案　D 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 解析　苯到环己烷，相当于加氢，为还原反应，所以电极D为阴极，电极E为阳极，A为负极，B为正极。A项，电子由A极流出，错误；B项，阳极OH－放电生成氧气，气体X为氧气，通常表现氧化性，错误；C项，电极E为阳极，若活性电极为阳极，电极优先失电子，无气体X生成，错误。‎ ‎[题组二　高考小题]‎ ‎8．[2016·全国卷Ⅰ]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO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。‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．通电后中间隔室的SO离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低 D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成 答案　B 解析　负极区(阴极)电极反应为：4H＋＋4e－===2H2↑，正极区(阳极)电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。A项，通电后SO向正极移动，正极区OH－放电，溶液酸性增强，pH减小；C项，负极区反应为4H＋＋4e－===2H2↑‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎，溶液pH增大；D项，当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol O2生成。‎ ‎9．[2015·四川高考] 用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是(　　)‎ A．用石墨作阳极，铁作阴极 B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O 答案　D 解析　若铁作阳极，则铁失电子生成Fe2＋，则CN－无法除去，故铁只能作阴极，A项正确；Cl－要生成ClO－，Cl的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液为碱性条件，故B项正确；阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，碱性条件下，H2O提供阳离子H＋，故C项正确；由于溶液是碱性条件，故不应该出现H＋，D项错误。‎ ‎10．[2015·浙江高考]在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．X是电源的负极 B．阴极的电极反应式是H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－‎ C．总反应可表示为H2O＋CO2H2＋CO＋O2‎ D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1‎ 答案　D 解析　H2O、CO2混合气体制备H2和CO时，氢元素及碳元素的化合价降低，H2O和CO2发生还原反应，则该极为阴极，连接电源的负极，A选项正确；因电解质是金属氧化物，故该过程中可以传递O2－，则阴极反应为H2O＋2e－===H2＋O2－，CO2＋2e－===CO＋O2－，B选项正确；图中阳极放出的是O2,2O2－＋4e－===O2↑，则总反应方程式为H2O＋CO2H2＋CO＋O2，C选项正确；从总反应方程式看，阴极和阳极生成的气体的物质的量之比是 2∶1，D选项错误。‎ ‎11．[2014·广东高考]某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．电流方向：电极Ⅳ→A→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 答案　A 解析　分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且Ⅰ为负极，Ⅱ为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极Ⅰ→A→电极Ⅳ，则电流方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ，A正确；电极Ⅰ发生氧化反应，B错误；电极Ⅱ的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，有铜析出，C错误；电极Ⅲ为电解池的阳极，其电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，D错误。‎ ‎[题组三　模拟小题]‎ ‎12．[2017·日照调研]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＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 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 答案　D 解析　钛电极为阴极，发生还原反应，A项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应式为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，OH－由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜，C项错误，D项正确；由阴极区迁移过来的OH－在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的pH不变，B项错误。‎ ‎13．[2017·合肥月考]电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，下列有关说法正确的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎(说明：阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过)‎ A．a电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑‎ B．产物丙为硫酸 C．d为阴离子交换膜 D．Na2SO4溶液浓度增大 答案　B 解析　电解硫酸钠溶液的实质是电解水，又同温同压下气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，则甲为O2，乙为H2，故a电极上为H2O电离出的OH－放电，产生氧气，A项错误；a电极为阳极，阳极上H2O电离出的OH－放电，SO向阳极移动，因此产物丙为硫酸，B项正确；b为阴极，阴极上H2O电离出的H＋放电，Na＋向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误；Na2SO4溶液中Na＋向阴极移动、SO向阳极移动，因此Na2SO4溶液的浓度减小，D项错误。‎ ‎14．[2017·开封质检]人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图。下列有关说法正确的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．a为电源的负极 B．电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高 C．阳极室中发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑‎ D．若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解)‎ 答案　D 解析　由图可知，左室电解产物为CO2和N2，发生氧化反应，故a为电源的正极，右室电解产物为H2，发生还原反应，故b为电源的负极，A项错误；由图可知，左侧阳极室Cl－首先放电，生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，阳极室中发生的反应依次为2Cl－－2e－===Cl2↑，CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl，阴极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑(或6H＋＋6e－===3H2↑)，根据上述反应式可以看出阴极室产生的OH－与阳极室产生的H＋的数目相等，阳极室中反应产生的H＋通过质子交换膜进入阴极室与OH－恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，故B、C项错误；两极收集到的气体的总物质的量为＝0.6 mol，由上述分析可知N2～CO2～3H2～CO(NH2)2，n(N2)＝n 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎(CO2)＝n[CO(NH2)2]＝0.6 mol×＝0.12 mol，m[CO(NH2)2]＝0.12 mol×60 g/mol＝7.2 g，故D项正确。‎ ‎15．[2017·北京通州摸底]原电池与电解池在生活中和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是(　　)‎ A．装置①研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe－2e－===Fe2＋‎ B．装置②研究的是电解CuCl2溶液，它将电能转化为化学能 C．装置③研究的是电解饱和食盐水，电解过程中，B极上发生氧化反应 D．三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 答案　C 解析　装置③B极为阴极，发生的是还原反应。‎ ‎16．[2017·长春高三调研]用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法正确的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．电池工作时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－‎ B．电解时，a电极周围首先放电的是Cl－‎ C．电解时，电子流动路径是：负极―→外电路―→阴极―→溶液―→阳极―→正极 D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围会产生0.02 g H2‎ 答案　D 解析　因电解质溶液为酸性，电池工作时正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；电解时，阳极a周围首先放电的是还原性强的Br－；电解时，电子不能通过电解质溶液，在电解质溶液中是通过离子的定向移动而导电的；由电子守恒可知D项叙述正确。‎ ‎17．[2016·北京海淀一模]用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 A．阳极室溶液由无色变成棕黄色 B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ C．电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高 D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4‎ 答案　C 解析　阳极上Fe发生氧化反应，阳极室溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应，2H＋＋2e－===H2↑，B项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗H＋，电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，C项正确；电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，NH与OH－反应生成NH3·H2O，因此阴极室溶液中溶质除(NH4)3PO4外，还可能有NH3·H2O，D项错误。‎ ‎[题组一　基础大题]‎ ‎18．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 请按要求回答下列问题：‎ ‎(1)甲烷燃料电池负极反应是____________。‎ ‎(2)石墨(C)极的电极反应是_____________。‎ ‎(3)若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L；‎ 丙装置中阴极析出铜的质量为________g。‎ ‎(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。‎ 若用于制取漂白液，则a为电池的________极，电解质溶液最好用________。‎ 若用于制取Fe(OH)2，使用硫酸钠作电解质溶液，则阳极选用________作电极。‎ 答案　(1)CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ‎(2)2Cl－－2e－===Cl2↑‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎(3)4.48　12.8‎ ‎(4)负　饱和NaCl溶液　铁 解析　(1)甲烷燃料电池负极上发生氧化反应，即甲烷在负极上被氧化。在KOH溶液中甲烷被氧化的产物为碳酸钾，负极反应为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O。‎ ‎(2)原电池的负极与电解池的阴极相接，铁极为阴极，则C极为阳极，在C极上发生氧化反应，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。‎ ‎(3)n(O2)＝＝0.1 mol，甲池中正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，由电子守恒知，经过甲、乙、丙装置的电子的总物质的量为0.4 mol。乙池中的铁极与甲池的负极相连，铁极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，V(H2)＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。丙池中精铜为阴极，发生还原反应，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu)＝＝0.2 mol，m(Cu)＝0.2 mol×64 g·mol－1＝12.8 g。‎ ‎(4)漂白液的有效成分是次氯酸盐，制备原理是2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑，Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，气体与液体反应，最好采用逆向接触，即气体在下端产生，碱溶液在上端生成，使其充分反应，所以该装置的下端为阳极，上端为阴极，阴极与电源负极相连，故a极为负极。生活中常见且廉价的氯化物是氯化钠，故电解质溶液最好用饱和NaCl溶液。若制备Fe(OH)2，用Na2SO4溶液作电解质溶液，选用铁作阳极。‎ ‎[题组二　高考大题]‎ ‎19．完成下列高考组合题。‎ ‎(1)[2015·山东高考]利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。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________(填“A”或“B”)电极迁移。‎ ‎(2)[2014·全国卷Ⅰ]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 _____________________。‎ ‎(3)[2014·北京高考]电解NO制备NH4NO3‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：_______________________。‎ 答案　(1)LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B ‎(2)①2H2O－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 ‎③PO　H2PO或H3PO2被氧化 ‎(3)NH3　根据反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，可知电解过程中还产生HNO3‎ 解析　(1)B极产生H2，根据反应：2H＋＋2e－===H2↑，说明B极为阴极，随着电解进行，溶液中c(H＋)减小、c(OH－)增大，B极附近电解液为LiOH溶液，随着电解的进行，溶液中c(LiOH)增大。A极为阳极，电解液为LiCl溶液，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；在电解过程中Li＋向阴极附近移动，即向B极迁移。‎ ‎(2)②中应该从闭合回路的角度，阴、阳离子的流向分析；‎ ‎③注意阳极反应生成O2，O2具有氧化性，H3PO2和H2PO 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 均具有还原性，二者会被O2氧化生成PO。‎ ‎(3)电解NO制备硝酸铵，阳极反应为5NO－15e－＋10H2O===5NO＋20H＋，阴极反应为3NO＋15e－＋18H＋===3NH＋3H2O，从两极反应产物分析电解产物，每生成3 mol NH4NO3同时还生成2 mol HNO3，因此，要全部转化成NH4NO3需补充NH3。‎ ‎20．完成下列高考组合题。‎ ‎(1)[2014·全国卷Ⅱ]PbO2可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为__________________，阴极上观察到的现象是______________；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为___________，这样做的主要缺点是____________________。‎ ‎(2)[2014·江苏高考]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______________________________________。‎ ‎(3)[2014·山东高考]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。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 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________。‎ 答案　(1)Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋‎ 石墨上有红色金属析出 Pb2＋＋2e－===Pb 不能有效利用Pb2＋‎ ‎(2)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－‎ ‎②S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑‎ ‎(3)负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2‎ 解析　(1)电极反应式的书写首先标化合价看价态变化，Pb2＋化合价升高生成PbO2，所以在阳极发生Pb2＋－2e－―→PbO2，Cu(NO3)2溶液水解显酸性，所以用H＋配平电荷得Pb2＋－2e－―→PbO2＋4H＋，补水配氢得Pb2＋－2e－＋2H2O===PbO2↓＋4H＋。‎ ‎“阴得”——阳离子在阴极发生得电子的反应，依据金属活动性顺序可知Cu2＋先得电子Cu2＋＋2e－===Cu，然后Pb2＋＋2e－===Pb，所以不加Cu(NO3)2，Pb2＋会有部分在阴极放电。‎ ‎(2)①阴极只有H＋得电子生成H2。‎ ‎②反应物为S、H＋，产物有S，所以S中S的化合价既升高也降低，有H2S生成，配平即可。‎ ‎(3)电镀时，镀件应作阴极，与电源负极相连，在阴极上发生得电子的还原反应生成铝。由电解液的组成可知阴极电极反应式为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；若用AlCl3水溶液作电解液，在阴极上H＋得电子生成H2。‎ ‎[题组三　模拟大题]‎ ‎21．[2016·北京海淀期末]某课外小组分别用图中所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 请回答：‎ Ⅰ.用甲图装置进行第一组实验。‎ ‎(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是________(填序号)。‎ A．铝 B．石墨 ‎ C．银 D．铂 ‎(2)N极发生反应的电极反应式为____________________。‎ ‎(3)实验过程中，SO________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_____________________。‎ Ⅱ.用乙图装置进行第二组实验。实验过程中，观察到与第一组实验不同的现象：两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料得知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。‎ ‎(4)电解过程中，X极区溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(5)电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O和__________________________________。‎ ‎(6)若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费 ‎ mL气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则Y电极(铁电极)质量减少________g。‎ ‎(7)在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为2K2FeO4＋3Zn===Fe2O3＋ZnO＋2K2ZnO2。该电池正极发生的反应的电极反应式为__________________________________。‎ 答案　Ⅰ.(1)A ‎(2)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)‎ ‎(3)从右向左　滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可)‎ Ⅱ.(4)增大 ‎(5)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ ‎(6)0.28‎ ‎(7)2FeO＋6e－＋5H2O===Fe2O3＋10OH－‎ 解析　Ⅰ.(1)甲图中左侧是原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，Cu电极也可以换成其他比Zn活泼性弱的金属或石墨。‎ ‎(2)甲图中右侧是电解池装置，则M为阳极，N为阴极，H＋在阴极得电子，发生还原反应。‎ ‎(3)在原电池中阴离子移向原电池的负极，甲图中左侧装置实质是M电极(Fe)被腐蚀，故滤纸上最后会出现Fe(OH)3。‎ Ⅱ.(4)乙图为电解NaOH溶液的装置，在此装置中X(C)为阴极，Y(Fe)为阳极，电解过程中，溶液中的H＋在X极上放电，故c(H＋)降低，pH增大。‎ ‎(5)由题干知，Y电极上有气体生成，应为OH－放电得到O2。‎ ‎(6)电解池中电子守恒，H＋得到的电子等于OH－与铁失去的电子之和，列出方程式即可求解：‎ ×2＝×4＋n(Fe)×6，得n(Fe)＝0.005 mol，故m(Fe)＝0.28 g。‎ 由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费