电解原理及应用
1、(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
2、(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
3、（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
4、（09年江苏化学·5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
5、（09年安徽理综·12）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+H2O↑。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0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。
6、（08年全国理综Ⅱ·10）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
7、（08年天津理综·12）下列叙述正确的是
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
8、（08年江苏化学·10）下列离子方程式正确的是
A．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl- + 2H+
B．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：
CH3CHO +2Ag(NH3)2+ + 2OH-电解H2↑+ Cl2↑ CH3COO- + NH4+ +3NH3 + 3Ag↓+ H2O
2C6H5OH + 2CO32- C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2 + H2O + 2C6H5O-
D．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5SO32- + 6H+ + 2MnO4- == 5SO42- + 2Mn2+ 3H2O
9、（08年上海化学·12）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
10、(07年高考江苏卷·11)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
稀 H2SO
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＋H2SO4CuSO4＋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
11、(07年高考上海化学卷·16)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
笔
A．铅笔端作阳极，发生还原反应 B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生 D．a点是负极，b点是正极
12、(07年高考理综重庆卷·11如图所示，下列叙述正确的是
－(只允许SO24通过) (滴加了Na2SO4、酚酞溶液)
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
13、（2010全国理综Ⅱ）右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的PH变色范围：6.8~8.0，酸色-红色，减色-黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 （填编号）； ①A管溶液由红变黄； ② B溶液由红变黄 ③ A管溶液不变色 ④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生反应的反应式：
(3)写出B管中发生反应的反应式：
(4)检验a管中气体的方法是
(5)检验b管中气体的方法是
(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是14、（2010重庆卷）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂．①一定条件下，SO
物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则SO22与空气反映t min后，SO2和SO3起始物质的量浓度为mol/L ；生成SO3的化学反应速率为 mol/(L·min) ．②工业制硫酸，尾气SO2用_______吸收．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色．
③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.01 1023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为
15、（2011北京高考）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：
（1）溶液A的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的PH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42[c(SO42)＞c(Ca2)]。 ＋＋＋－－＋
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
电解原理及应用答案
1、[答案]D命题立意：考查二次电池中的氧化还原问题
解析：由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。原电池时，先要分析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在
2、解析：用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O电解
2H2SO4＋2Cu
＋O2↑，根据缺什么补什么的，选项C正确。答案：C
3、解析：用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2++2e＝Cu。答案：B －
4、D 5、A 6.D 7.C 8.BD 9.D 10.BC 11.D 12.A
13、略
14、（1）①a+b；b/t ．答案（14分）
②氨水 （2）①V O+2H+=eVOH+O22
②绿 紫 ③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题，涉及化学反应速率和电化学知识。
（1） 由S守恒可得，SO2++-2+的起始浓度为（a+b）mol/L。SO
22的速率为单位时间内SO2浓度的变化，即b/tmol/(L﹒min)。SO
（2） ①左槽中，黄变蓝即为VO22+可以用碱性的氨水吸收。 2+生成VO
+，V的化合价从+5降低为+4，得一个电子，0原子减少，从图中知，其中H发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作
为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，有槽中则为得电子，对应化合价降低，即为V3+生成V2+，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，H
23+参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×10/6.02×
1023=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即
为阴极反应式。
15、解析：（1）电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时Na和H向阴极运动并放电，但H比Na易得电子，所以H首先放电，方程式为2H＋2e=H2↑。由于H是水电离出的，所以随着H的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl比OH易失电子，所以在阳极上CI首先放电，方程式为2Cl－2e=Cl2↑。因此电解饱
－和食盐水的离子方程式为2Cl＋2H2O电解
－－－－－－＋＋－＋＋＋＋＋＋2OH＋H2↑＋Cl2↑。 －
（2）见解析（1）
（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）由于溶液中含有Mg2，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的PH时，会产生Mg(OH)2＋
沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl，方程式为2NH4＋3Cl2＋8OH=8H2O＋6Cl＋N2↑；沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42就结合Ba2+－－＋－－生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClO
-3(10000⨯7.45⨯10)g＝Na2SO4+NaCl。10m盐水b中含NaClO的物质的量为，由方=1mol-174.5g∙mol3
程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol＝126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为
3(x∙10%-126g)⨯10mg/gX，则有，解得x＝1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液=5mg/L10000L
1.76kg。
答案：（1）NaOH
－（2）2Cl＋2H2O电解
2OH＋H2↑＋Cl2↑
HCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移－（3）氯气与水反应：Cl2＋H2O
动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）①Mg(OH)2
②2NH4＋3Cl2＋8OH=8H2O＋6Cl＋N2↑
③SO42、Ca2 ④1.76 －＋＋－－
电化学计算
2011/12/12
1、（2010安徽卷）某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e＝4OH
C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极
2、（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：＋－－＋
Pb+PbO+2HSO=2PbSO+2HO研读 右图，下列判断不正确的是 22442
A．K 闭合时，d电极反应式：
-+2- PbSO+2HO-2e=PbO+4H+SO4224
B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0．2 mol
C．K闭合时，II中SO2-
4向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极
3、（08年全国理综I·13）电解 100 mL 含c(H)=0.30 mol·L1 的下列溶液，当电路中通过＋－
0.04 mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是C
A．0.10mol·L1 Ag －＋B．0.20 mol·L1 Zn2 －＋
C．0.20 mol·L1 Cu2 －＋D．0.20 mol·L1 Pb2 －＋
4、（08年天津理综·12）下列叙述正确的是C
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
5、(07年高考全国理综卷I·8)以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为B
A．0．64 g B．1．28 g C．2．56 g D．5．12 g
6、（09年全国理综卷I·28（）15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%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 电解前后个溶液的酸、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？
。
7、(2012海南∙16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示：
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、；
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；
(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电最为
－(法拉第常数F= 9.65×104C∙mol1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为
L(标准状况）。
8、 (2012天津∙7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z
同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。
回答下列问题：
⑴Y在元素周期表中的位置为 。
⑵上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。
⑶Y、G的单质与量元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 (写出其中两种物质的化学式))。
⑷X2M的燃烧热∆H＝－a kJ/mol，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：
。
⑸ZX的电子式为 ；ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。
⑹熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为： 2Z+ FeG2
Fe+ 2ZG
放电时，电池的正极反应式为 ；充电时， (写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为 。
9、(2012北京∙25)直接排放含SO2，的烟气会形成胶雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2，
(1)用化学方程式表示SO2：形成硫酸型胶雨的反应:
(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2：制得，该反应的离子方程式是
－－(3)吸收液吸收
2 ：
①上表判断Na2SO3溶液显 性，用化学平衡原理解释: ②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
＋－－a．c(Na) = 2c(SO32)＋c(HSO3)
＋－－＋－b．c(Na)>c(HSO3)>c(SO32)>c(H) = c(OH)
＋＋－－－c．c(Na)＋c(H)=c(SO32)＋c(HSO3)＋c(OH)
(4)当吸收液的pH降至约为6时，满送至电解槽再生。再生示意图如下:
pH>8的吸收液 阳离子
阳离子 浓的H2SO4
−+
①HSO3−在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 10、
(2012重庆∙29)尿素 [CO(NH2)2 ]是首个由无机物人工合成的有机物。
⑴工业上尿CO2和NH3，在一定条件下合成，其反应方程式为 。
n(NH)⑵当氨碳比 =4，CO2的转化率随时间的变化关系如题29图1所示． n(CO2)
CO2的转化率/%
时间/min
①A点的逆反应速率v逆(CO2B点的正反应速率为v正(CO2)（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH3的平衡转化率为 。
⑶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29图2．①电源的负极为 （填“A”或“B”）．
②阳极室中发生的反应以此为 、 。
③点解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为g（忽略气体的溶解）．
CO2NaCl2
NaCl混合溶液
阳极-失电子-价升-被氧化-氧化反应；阴极-得电子-价降-被还原-还原反应
电化学计算答案
1、答案：D
2、答案：C
3、C 4、C 5、B
6、答案：（1）①正极 ②4OH—4e=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH放电， H增多。丙不变，相当于电解水。（2）可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应
7、答案：(1) 2O2 + 4H2O +8e= 8OH ，CH4＋10OH－8e = CO32＋7H2O －－－－－－＋－－
(2)H2 2NaCl＋2H2
O
(3) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 1L×8×9.65×104C·mol-1 = 3.45×104C 4L 22.4L·mol8、答案：⑴Y第2周期VIA ⑵最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金属性越
弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是H2S ⑶Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂 ⑷根据燃烧热的含义，写H2S燃烧的热化学方程
－1式生成物应该生成SO2， 2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H= −2aKJ∙mol
⑸
，NaH＋H2O=NaOH＋H2 ⑹2Na+FeCl
2Fe+NaCl,放电时正极发生还原
2+2反应，应该是Fe得电子，电极反应式为Fe＋＋2e－ =Fe。充电时原电池的负极材料Na
接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3
9、答案：(1)SO2＋H2O== H2SO3，2H2SO3＋O2 == 2H2SO4；(2)SO2＋2OH－= SO32－＋H2O (3)酸；HSO3−：HSO3－= SO32－＋H＋和HSO3－＋H2O=H2SO3＋OH－，HSO3－的电离程度强于水解程度；ab；(4)HSO3－＋H2O－2e－=3H＋＋SO42－；H+在阴极得电子生成H2，溶液中的c (H+)降低，促
2－－＋使HSO3电离生成SO3，且Na进入阴极室，吸收液得以再生。
10、答案：⑴2NH3＋CO2 一定条件CO(NH2)2 ＋H2O ⑵①小于 ②30% ⑶①B
－－②2Cl－2e == Cl2↑ CO(NH2)2 ＋3Cl2＋H2O == N2＋CO2＋6HCl ③不变；7.2
11
电解原理及应用
1、(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
2、(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
3、（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
4、（09年江苏化学·5）化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
5、（09年安徽理综·12）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+H2O↑。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0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。
6、（08年全国理综Ⅱ·10）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
7、（08年天津理综·12）下列叙述正确的是
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
8、（08年江苏化学·10）下列离子方程式正确的是
A．用惰性电极电解饱和氯化钠溶液：2Cl- + 2H+
B．用银氨溶液检验乙醛中的醛基：
CH3CHO +2Ag(NH3)2+ + 2OH-电解H2↑+ Cl2↑ CH3COO- + NH4+ +3NH3 + 3Ag↓+ H2O
2C6H5OH + 2CO32- C．苯酚钠溶液中通入少量CO2：CO2 + H2O + 2C6H5O-
D．Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色：5SO32- + 6H+ + 2MnO4- == 5SO42- + 2Mn2+ 3H2O
9、（08年上海化学·12）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂
D．b电极附近溶液的pH变小
10、(07年高考江苏卷·11)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
稀 H2SO
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＋H2SO4CuSO4＋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
11、(07年高考上海化学卷·16)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
笔
A．铅笔端作阳极，发生还原反应 B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生 D．a点是负极，b点是正极
12、(07年高考理综重庆卷·11如图所示，下列叙述正确的是
－(只允许SO24通过) (滴加了Na2SO4、酚酞溶液)
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
13、（2010全国理综Ⅱ）右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的PH变色范围：6.8~8.0，酸色-红色，减色-黄色）
回答下列问题：
（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 （填编号）； ①A管溶液由红变黄； ② B溶液由红变黄 ③ A管溶液不变色 ④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生反应的反应式：
(3)写出B管中发生反应的反应式：
(4)检验a管中气体的方法是
(5)检验b管中气体的方法是
(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是14、（2010重庆卷）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂．①一定条件下，SO
物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则SO22与空气反映t min后，SO2和SO3起始物质的量浓度为mol/L ；生成SO3的化学反应速率为 mol/(L·min) ．②工业制硫酸，尾气SO2用_______吸收．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示．
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 ．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色．
③放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.01 1023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为
15、（2011北京高考）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：
（1）溶液A的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的PH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42[c(SO42)＞c(Ca2)]。 ＋＋＋－－＋
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
电解原理及应用答案
1、[答案]D命题立意：考查二次电池中的氧化还原问题
解析：由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。
【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点，这类题有规律。原电池时，先要分析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在
2、解析：用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O电解
2H2SO4＋2Cu
＋O2↑，根据缺什么补什么的，选项C正确。答案：C
3、解析：用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2++2e＝Cu。答案：B －
4、D 5、A 6.D 7.C 8.BD 9.D 10.BC 11.D 12.A
13、略
14、（1）①a+b；b/t ．答案（14分）
②氨水 （2）①V O+2H+=eVOH+O22
②绿 紫 ③参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol
【解析】本题考查以钒为材料的化学原理题，涉及化学反应速率和电化学知识。
（1） 由S守恒可得，SO2++-2+的起始浓度为（a+b）mol/L。SO
22的速率为单位时间内SO2浓度的变化，即b/tmol/(L﹒min)。SO
（2） ①左槽中，黄变蓝即为VO22+可以用碱性的氨水吸收。 2+生成VO
+，V的化合价从+5降低为+4，得一个电子，0原子减少，从图中知，其中H发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。②作
为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，有槽中则为得电子，对应化合价降低，即为V3+生成V2+，颜色由绿生成紫。③由电极反应式知，H
23+参与了反应。溶液中离子的定向移动可形成电流。n=N/NA=3.01×10/6.02×
1023=0.5mol。
【规律总结】电化学试题的分析一般是从化合价着手，对于原电池，化合价升高的作为负极，化合价降低的作为正极，两极方程式相加即可得总反应。对于电解池，化合价升高作为阳极，降低的作为阴极。两者之间的关系是：正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即
为阴极反应式。
15、解析：（1）电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时Na和H向阴极运动并放电，但H比Na易得电子，所以H首先放电，方程式为2H＋2e=H2↑。由于H是水电离出的，所以随着H的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl比OH易失电子，所以在阳极上CI首先放电，方程式为2Cl－2e=Cl2↑。因此电解饱
－和食盐水的离子方程式为2Cl＋2H2O电解
－－－－－－＋＋－＋＋＋＋＋＋2OH＋H2↑＋Cl2↑。 －
（2）见解析（1）
（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）由于溶液中含有Mg2，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的PH时，会产生Mg(OH)2＋
沉淀，即盐泥a中还含有Mg(OH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl，方程式为2NH4＋3Cl2＋8OH=8H2O＋6Cl＋N2↑；沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42就结合Ba2+－－＋－－生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClO
-3(10000⨯7.45⨯10)g＝Na2SO4+NaCl。10m盐水b中含NaClO的物质的量为，由方=1mol-174.5g∙mol3
程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×126g/mol＝126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为
3(x∙10%-126g)⨯10mg/gX，则有，解得x＝1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液=5mg/L10000L
1.76kg。
答案：（1）NaOH
－（2）2Cl＋2H2O电解
2OH＋H2↑＋Cl2↑
HCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移－（3）氯气与水反应：Cl2＋H2O
动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。
（4）①Mg(OH)2
②2NH4＋3Cl2＋8OH=8H2O＋6Cl＋N2↑
③SO42、Ca2 ④1.76 －＋＋－－
电化学计算
2011/12/12
1、（2010安徽卷）某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e＝4OH
C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极
2、（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为：＋－－＋
Pb+PbO+2HSO=2PbSO+2HO研读 右图，下列判断不正确的是 22442
A．K 闭合时，d电极反应式：
-+2- PbSO+2HO-2e=PbO+4H+SO4224
B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0．2 mol
C．K闭合时，II中SO2-
4向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极
3、（08年全国理综I·13）电解 100 mL 含c(H)=0.30 mol·L1 的下列溶液，当电路中通过＋－
0.04 mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是C
A．0.10mol·L1 Ag －＋B．0.20 mol·L1 Zn2 －＋
C．0.20 mol·L1 Cu2 －＋D．0.20 mol·L1 Pb2 －＋
4、（08年天津理综·12）下列叙述正确的是C
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
5、(07年高考全国理综卷I·8)以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为B
A．0．64 g B．1．28 g C．2．56 g D．5．12 g
6、（09年全国理综卷I·28（）15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%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 电解前后个溶液的酸、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？
。
7、(2012海南∙16)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示：
回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为、；
(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生，其中b电极上得到的是，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；
(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电最为
－(法拉第常数F= 9.65×104C∙mol1，列式计算)，最多能产生的氯气体积为
L(标准状况）。
8、 (2012天津∙7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z
同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。
回答下列问题：
⑴Y在元素周期表中的位置为 。
⑵上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式)，非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。
⑶Y、G的单质与量元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 (写出其中两种物质的化学式))。
⑷X2M的燃烧热∆H＝－a kJ/mol，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：
。
⑸ZX的电子式为 ；ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。
⑹熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为： 2Z+ FeG2
Fe+ 2ZG
放电时，电池的正极反应式为 ；充电时， (写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为 。
9、(2012北京∙25)直接排放含SO2，的烟气会形成胶雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2，
(1)用化学方程式表示SO2：形成硫酸型胶雨的反应:
(2)在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2：制得，该反应的离子方程式是
－－(3)吸收液吸收
2 ：
①上表判断Na2SO3溶液显 性，用化学平衡原理解释: ②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
＋－－a．c(Na) = 2c(SO32)＋c(HSO3)
＋－－＋－b．c(Na)>c(HSO3)>c(SO32)>c(H) = c(OH)
＋＋－－－c．c(Na)＋c(H)=c(SO32)＋c(HSO3)＋c(OH)
(4)当吸收液的pH降至约为6时，满送至电解槽再生。再生示意图如下:
pH>8的吸收液 阳离子
阳离子 浓的H2SO4
−+
①HSO3−在阳极放电的电极反应式是 。
②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 10、
(2012重庆∙29)尿素 [CO(NH2)2 ]是首个由无机物人工合成的有机物。
⑴工业上尿CO2和NH3，在一定条件下合成，其反应方程式为 。
n(NH)⑵当氨碳比 =4，CO2的转化率随时间的变化关系如题29图1所示． n(CO2)
CO2的转化率/%
时间/min
①A点的逆反应速率v逆(CO2B点的正反应速率为v正(CO2)（填“大于”、“小于”或“等于”）
②NH3的平衡转化率为 。
⑶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29图2．①电源的负极为 （填“A”或“B”）．
②阳极室中发生的反应以此为 、 。
③点解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将 ；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为g（忽略气体的溶解）．
CO2NaCl2
NaCl混合溶液
阳极-失电子-价升-被氧化-氧化反应；阴极-得电子-价降-被还原-还原反应
电化学计算答案
1、答案：D
2、答案：C
3、C 4、C 5、B
6、答案：（1）①正极 ②4OH—4e=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH放电， H增多。丙不变，相当于电解水。（2）可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应
7、答案：(1) 2O2 + 4H2O +8e= 8OH ，CH4＋10OH－8e = CO32＋7H2O －－－－－－＋－－
(2)H2 2NaCl＋2H2
O
(3) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 1L×8×9.65×104C·mol-1 = 3.45×104C 4L 22.4L·mol8、答案：⑴Y第2周期VIA ⑵最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金属性越
弱，气态氢化物还原性越强，气态氢化物还原性最强的是H2S ⑶Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂 ⑷根据燃烧热的含义，写H2S燃烧的热化学方程
－1式生成物应该生成SO2， 2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H= −2aKJ∙mol
⑸
，NaH＋H2O=NaOH＋H2 ⑹2Na+FeCl
2Fe+NaCl,放电时正极发生还原
2+2反应，应该是Fe得电子，电极反应式为Fe＋＋2e－ =Fe。充电时原电池的负极材料Na
接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3
9、答案：(1)SO2＋H2O== H2SO3，2H2SO3＋O2 == 2H2SO4；(2)SO2＋2OH－= SO32－＋H2O (3)酸；HSO3−：HSO3－= SO32－＋H＋和HSO3－＋H2O=H2SO3＋OH－，HSO3－的电离程度强于水解程度；ab；(4)HSO3－＋H2O－2e－=3H＋＋SO42－；H+在阴极得电子生成H2，溶液中的c (H+)降低，促
2－－＋使HSO3电离生成SO3，且Na进入阴极室，吸收液得以再生。
10、答案：⑴2NH3＋CO2 一定条件CO(NH2)2 ＋H2O ⑵①小于 ②30% ⑶①B
－－②2Cl－2e == Cl2↑ CO(NH2)2 ＋3Cl2＋H2O == N2＋CO2＋6HCl ③不变；7.2
11