当前位置：首页 > [创新方案]（新课标）2017版高考化学一轮复习 课下限时集训21
①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。则阳极产生ClO2的电极反应式为
________________________________________________________________________。 ②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，在高温下它能传导O。电池工作时正极反应式为_________________________________________________。
若以该电池为电源，用石墨作电极电解100 mL含有以下离子的溶液。
离子 Cu 1 2＋2－
H 4 ＋Cl 4 －SO4 1 2－c/mol·L－1 电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气的物质的量为________mol。
答案
一、选择题
1．解析：选D 把化学能转变成电能的装置是原电池；只要电解，必将发生氧化还原反应，即一定发生化学变化；一些不能自发进行的氧化还原反应，可以借助电解来实现，故选D项。
2． 解析：选D 本题实际是对以铂片、铅笔(石墨)为电极电解NaCl的实验的讨论。在电解时铅笔作阴极连在电源的负极。铅笔这一极的电极反应式为2H2O＋2e===2OH＋H2↑(或2H＋2e===H2↑)，这样在铅笔走过的地方就有较多的OH产生，所以会出现红色字迹。
3． 解析：选D 电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极。
＋
－
－
－
－
5
通电
4．解析：选C 用石墨作电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4
＋2Cu＋O2↑，根据缺什么补什么的原则，知C正确。
5． 解析：选D 铁是负极，失电子被氧化成Fe，在正极O2得电子发生还原反应生成OH，故将O2吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快；向自来水中加入NaCl(s)，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率；但若将石墨电极换成Mg电极，则负极为Mg，Fe被保护，难以看到铁生锈。
6．解析：选A 电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。由图可知，右侧生成氢气，则B中H放电，B为阴极，在B中制备LiOH，B极区电解液为LiOH溶液，故A正确；A中为LiCl溶液，Cl放电生成Cl2，则阳极反应式为2Cl－2e===Cl2↑，电极每产生标准状况下22.4 L气体，电路中转移2 mol e，故B错误；Li向阴极移动，即由A透过阳离子交换膜向B移动，OH向阳极移动，但是OH不能透过阳离子交换膜，故C错误；电解池的阳极上是Cl失电子，阴极上是H得电子，电解的总反应方程式为：2H2O＋通电
2LiCl=====H2↑＋Cl2↑＋2LiOH，故D错误。
7． 解析：选C 电解精炼铜时，应该用粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；铁上镀银时，应该用银作阳极，铁作阴极，B错误；C是外加电流的阴极保护法，正确；铜锌原电池中，锌应插入硫酸锌溶液中，铜应插入硫酸铜溶液中，D错误。
8． 解析： 选A 紫红色斑即MnO4向d端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知d端为阳极，即b为正极，a为负极，c为阴极，NaCl溶液中H放电，产生OH，c点附近会变红色，A正确；电解硫酸铜溶液时，Pt为阳极，溶液中的OH放电：4OH－4e===O2↑通电2＋
＋2H2O，Cu为阴极，溶液中的Cu得电子，生成铜，总反应式为2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4，Pt电极附近生成H，则SO4向Pt电极移动，B、D不正确。随着电解的进行，Z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大，pH减小，C不正确。
9． 解析：选A 当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④；B装置中消耗H，pH变大，A装置中相当于电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变；D装置中相当于铜的电解精炼，pH不变。
10．解析：选B 根据a电极得到Cl2，即2Cl－2e===Cl2↑，则电极a为阳极，与电源的正极相连，A错误；根据生成Cl2的体积可求得原混合溶液中含Cl 0.02 mol，故 CuSO4为0.06 mol，t2时刻阴极b上Cu完全析出，其电极质量增加0.06 mol×64 g·mol＝3.84 g，B正确；Cl和Cu放电时，溶液pH不变，当OH和Cu放电时，溶液酸性增强；t2时刻后，a、b两极分别是OH和H放电，即电解水。溶液pH减小，b电极的电极反应为2H＋2e===H2↑，C、D错误。
6
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＋
＋
－
2＋
－
2＋
2＋
－1
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＋
＋
2－
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－
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－
－
＋
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－－
＋
－
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－
＋
－
2＋
二、非选择题
11． 解析：甲为原电池，乙为电解池。当溶液均为NaCl溶液时甲池发生吸氧腐蚀，乙池为电解饱和NaCl溶液，生成H2、Cl2和NaOH。氯气氧化碘可根据氧化还原反应电子守恒确定生成的酸为碘酸和盐酸。当溶液均为CuSO4溶液时，甲池中Fe为负极，石墨为正极，石墨极上发生铜离子得电子的还原反应，乙池电解后铜离子仍有剩余，故根据电解的总方程式可知加入的氧化铜的物质的量为氢离子的0.5倍，由于生成的酸性变化较大，可忽略原有酸性，直接根据电解后的溶液进行计算：
0.1 mol·L×0.2 L－1
m(CuO)＝×80 g·mol＝0.8 g(或 1.24 g CuCO3)。
2答案：(1)①Fe－2e===Fe ②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3 (2)①Cu＋2e===Cu ②CuO(或CuCO3) 0．8(或1.24)
12. 解析：(1)①电解池中X极是阴极，发生还原反应，电极反应式为2H＋2e===H2↑，可以看到电极上有气泡产生，且由于H放电使X极附近溶液中OH浓度增大，使酚酞溶液变红色。②Y电极上是Cl放电，电极反应式为2Cl－2e===Cl2↑。(2)电解精炼粗铜，阳极用粗铜，阴极用纯铜。根据反应，电路中通过 2 mol 电子，阴极析出1 mol Cu，故当电路中通过0.04 mol电子时，析出0.02 mol Cu，阴极增重1.28 g。
答案：(1)①2H＋2e===H2↑ 有气泡产生，溶液变红色 ②2Cl－2e===Cl2↑ 将湿润的淀粉-KI试纸置于c口处，试纸变蓝
(2)①纯铜 Cu＋2e===Cu ②粗铜 Cu－2e===Cu ③1.28
13． 解析：(1)①阳极失去电子发生氧化反应。②水电离产生的H在阴极上放电产生0.112 L－
H2，转移电子的物质的量 n(e)＝2n(H2)＝2×－1＝0.01 mol，则在内电路中移
22.4 L·mol动的电荷为0.01 mol，每个Na带一个单位的正电荷，则通过的Na为0.01 mol。(2)电池工作时，正极上O2得电子发生还原反应生成O。结合离子浓度可知电解过程可分为三个阶段：先是电解CuCl2、然后电解HCl、最后电解水，由此可见阴极首先析出0.1 mol Cu(同时阳极析出0.1 mol Cl2)，然后析出H2；阳极上先是析出 0.2 mol Cl2(此时阴极已析出0.1 mol H2)，再析出O2，设阳极析出 x mol O2时两极析出气体体积相等，由题意可得：0.2＋x＝0.1＋2x，解得x＝0.1。
答案：(1)①Cl－5e＋2H2O===ClO2↑＋4H
②0.01 在阴极发生2H＋2e===H2↑，H浓度减小，使H2OH＋OH的平衡向右移动，OH浓度增大，pH增大 (2)O2＋4e===2O 0.1
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