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2026鲁科版高中化学选择性必修1
第1章　化学反应与能量转化
第3节　电能转化为化学能——电解
第1课时　电解的原理
基础过关练
题组一　电解与电解池的形成判定
1.(2025福建宁德月考)某同学为了使反应HCl+Ag AgCl+H2↑能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是 (　　)
2.在进行锌铜双液原电池实验时,若用铜丝代替盐桥(如图),外电路中仍然存在较小的电流,随着时间的推移,电流逐渐减小。下列关于该装置说法错误的是 (　　)
A.左池为原电池,铜丝②极的电势高于锌极
B.铜丝②附近溶液的pH将升高
C.右池为电解池,铜丝③的电极反应为4OH--4e- O2↑+2H2O
D.铜片④上有新的红色固体附着
题组二　电解池的工作原理
3.(2024福建三明一中月考)铁和石墨作电极,氢氧化钠溶液作电解液,用如图所示装置制取纯净的Fe(OH)2,下列说法正确的是 (　　)
A.b电极是铁,a电极是石墨
B.电解一段时间,b电极附近溶液碱性减弱
C.溶液中的Fe2+向a电极移动
D.电子移动方向:电源负极→b极,a极→电源正极
4.(2025北京十一学校月考)用如下所示装置进行实验,在相同电压、相同时间内,记录现象如下(温度变化均不明显):
装置 实验 序号 X电极 材料 现象
Ⅰ 铂(Pt) 两极均有气泡产生,澄清石灰水不变浑浊
Ⅱ 石墨 两极均有气泡产生,澄清石灰水变浑浊
下列说法中,不正确的是 (　　)
A.X电极为阳极
B.阴极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-
C.Ⅰ中Pt电极附近发生了反应:C
D.Ⅱ中澄清石灰水变浑浊的原因是X电极产生的H+与C反应生成了CO2
题组三　电解规律
5.(2025福建龙岩一中月考)某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Mg2+、Cl-、N,用石墨作电极进行电解时,肯定得不到的产物是 (　　)
A.Cl2　　B.Mg　　C.Cu　　D.H2
6.(2024山东东营广饶期中联考)某学习小组用如图所示装置进行相关电解实验,下列说法正确的是 (　　)
A.该装置中电子移动方向:负极→石墨1→X溶液→石墨2→正极
B.若X是Na2SO4,电解一段时间后,向U形管两端滴入酚酞试剂,只有石墨1电极附近的溶液呈红色
C.若X是AgNO3,电解一段时间后,电解液的氧化性减弱
D.若X是NaOH,石墨2的电极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑
7.(2025北师大附中月考)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值):
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
Ⅰ x≥a 电极附近出现黄色,有气泡产生 有Fe3+、有Cl2
Ⅱ a>x≥b 电极附近出现黄色,无气泡产生 有Fe3+、无Cl2
Ⅲ b>x>0 无明显变化 无Fe3+、无Cl2
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是　　　　　　　　　　　　。
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有　　　　性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
Ⅳ a>x≥c 无明显变化 有Cl2
Ⅴ c>x≥b 无明显变化 无Cl2
①NaCl溶液的浓度是　　　　 mol·L-1。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法:　　　　　　　　　　　　　　　　。
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):　　　　　　　　　　　　　　。
题组四　电解后电解质溶液的复原
8.(2025山东省实验中学月考)用惰性电极电解100 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,阴、阳两极分别收集到2.24 L和3.36 L气体(标准状况),若要使电解液复原,应加入的物质及用量为 (　　)
A.0.1 mol Cu2(OH)2CO3　　　　
B.0.2 mol CuO
C.0.2 mol Cu(OH)2　　　　
D.0.2 mol CuCO3
9.(易错题)(2024山东滨州无棣第一中学阶段练习)如图所示,X、Y、Q、W、U、R都是惰性电极,向甲中加入CuSO4溶液,丙中加入Fe(OH)3胶体。将电源接通后,W极附近颜色逐渐加深。下列说法中错误的是 (　　)
A.X极为阳极
B.通电一段时间后,向甲装置中加入0.2 mol Cu(OH)2能使溶液复原,则电解过程中转移电子的数目为0.8NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
C.若乙为NaCl溶液,电解一小段时间后,加入适量的盐酸能使溶液复原
D.若乙为稀H2SO4,电解后溶液的酸性增强
能力提升练
题组一　串联装置分析
1.(不定项)(2025山东滕州一中月考)由于存在同种电解质溶液的浓度差而产生电动势的电池称为浓差电池。利用浓差电池电解Na2SO4溶液可同时制得H2、O2、H2SO4和NaOH,其装置如图所示(a、b电极均为石墨电极)(已知:溶液A为1 L 1 mol·L-1 AgNO3溶液;溶液B为1 L 4 mol·L-1 AgNO3溶液),下列有关说法正确的是 (　　)
A.浓差电池放电过程中,Ag(2)为正极,电极反应为Ag++e- Ag
B.c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C.NaOH溶液的浓度:c1>c2
D.电池从开始工作到停止放电,电路中转移电子的物质的量为1.5 mol
2.(2025福建厦门双十中学月考)甲池是甲烷燃料电池,如图所示。一段时间内,乙池D处进入10 mol混合气体,其中苯的物质的量分数为30%(杂质不参与反应),C处出来的混合气体(不含H2,该条件下苯、环己烷都为气态)中含苯的物质的量分数为10%,下列说法正确的是 (　　)
A.甲池中A处通入甲烷,乙池中E处有O2放出
B.乙池中惰性电极上的电极反应式:+6H++6e-
C.该段时间内,甲池中理论上消耗33.6 L甲烷
D.乙池中右室质量减少96 g
3.(2025山东青岛一中月考)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2)时,处理原理为Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。现以甲醇燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水,实验室利用如图装置模拟该方法。下列说法正确的是 (　　)
A.M电极一侧通入的物质为O2
B.电解过程中废水的pH不变
C.电解池中阳极电极反应式为Cr2+14H++6e- 2Cr3++7H2O
D.当生成1 mol Cr(OH)3时,电路中转移电子的物质的量至少为6 mol
4.(2024山东济南二中月考)用钴酸锂电池作电源按如图装置进行电解。通电后a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.钴酸锂电池放电时总反应为LixC6+Li1-xCoO2 LiCoO2+6C,则m处Li1-xCoO2为负极,失电子
B.当外电路中转移0.2 mol电子时,理论上装置Ⅰ中加入100 mL 2 mol·L-1盐酸可复原
C.d电极为阴极,电解过程中发生反应Cu+Cl--e- CuCl
D.装置Ⅱ中发生了转化:CuCl+OH- CuOH+Cl-
题组二　与电解相关的计算
5.(2025山东新泰中学月考)250 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(S)=0.5 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到1.12 L气体(标准状况下)。假定电解后溶液体积仍为250 mL,下列说法不正确的是 (　　)
A.电解得到Cu的质量为3.2 g
B.上述电解过程中共转移电子0.2 mol
C.电解后的溶液中c(H+)=0.2 mol·L-1
D.原混合溶液中c(K+)=0.6 mol·L-1
6.(2025河南南阳一中月考)用惰性电极电解一定量的CuSO4溶液,实验装置如图甲。电解过程中的实验数据如图乙,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。下列说法错误的是 (　　)
A.a极为电解池的阴极,b极为电解池的阳极
B.O~P段表示O2的体积变化,P~Q段表示H2和O2混合气体的体积变化
C.O~Q收集到的混合气体的平均摩尔质量为17 g·mol-1
D.电解完成后,要想使电解液复原,可加入0.2 mol Cu(OH)2
7.(2024山东德州联考)利用电解LiCl溶液制备LiOH,装置如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.电极B连接电源的正极
B.A极区电解液为LiCl溶液
C.阳极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-
D.每生成1 mol H2,有1 mol Li+通过阳离子交换膜
8.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5% NaOH溶液、足量CuSO4溶液和100 g 10% K2SO4溶液,a、b、c、d、e、f电极均为石墨电极。
(1)接通电源一段时间后,测得丙中K2SO4溶液的质量分数为10.47%,乙中c电极质量增加。
①电源的N端为　　　　极;
②电极b上发生的电极反应为　　　　　　;
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为　　　　L;
④电解后丙中溶液的pH　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)乙装置中如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行:　　　　(填“能”或“不能”),原因是 　　　　　　　 　。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　Ag与盐酸不能自发反应,所以要使反应HCl+Ag AgCl+H2↑能进行,应该设计成电解池,Ag失电子发生氧化反应,Ag作阳极,氢离子得电子发生还原反应,电解质溶液中氢离子放电,则选C。
2.C　由原电池和电解池的构成条件可知,左池为原电池,右池为电解池(破题关键)。锌比铜活泼,左池中锌作负极、铜丝②作正极,正极电势高于负极,A正确;铜丝②作正极,空气中的氧气得电子,电极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,有OH-生成,所以铜丝②附近溶液的pH升高,B正确;右池是电解池,铜丝③与原电池的正极连接,是电解池的阳极,发生氧化反应,电极反应为Cu-2e- Cu2+,C错误;铜片④与原电池的负极连接,是电解池的阴极,Cu2+得电子生成Cu,所以铜片④上有新的红色固体附着,D正确。
名师点睛
原电池的正极电势高于负极;电源正极连接电解池中的阳极,负极连接的是阴极,阳极的电势高于阴极的电势。
3.D　本题利用电解法制备Fe(OH)2的原理:Fe Fe2+,Fe2++2OH- Fe(OH)2↓,所以阳极(a电极)是Fe,阴极(b电极)是石墨,A错误;阴极(b电极)是H2O电离出的H+放电,溶液中OH-浓度增大,b电极附近溶液碱性增强,B错误;电解质溶液中阳离子移向阴极,Fe2+向b电极移动,C错误;电解池中电子移动方向:电源负极→阴极,阳极→电源正极,D正确。
4.D　实验Ⅱ澄清石灰水变浑浊,说明生成了CO2,即X电极(石墨)和O2反应生成了CO2(破题关键),则X电极的电极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,X电极为阳极,故A正确;左侧石墨电极为阴极,在阴极生成氢气,阴极的电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,故B正确;实验Ⅰ中用铂、石墨作电极时,二者都是惰性电极,电解饱和Na2CO3溶液的实质是电解水,Pt电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,生成的H+与C反应生成HC+H+ HC,故C正确;Ⅱ中澄清石灰水变浑浊的原因是右侧石墨电极上生成了O2,石墨电极C和O2反应生成CO2,CO2逸出使澄清石灰水变浑浊,故D不正确。
5.B　阴极上Mg2+的放电能力弱于由水电离出的H+,而Cu2+的放电能力强于由水电离出的H+,阳极上Cl-的放电能力强于OH-,OH-强于N,所以用石墨作电极进行电解时,肯定得不到的产物是Mg,故选B。
归纳总结
阴极上,金属阳离子得电子能力越强越先放电。通常,常见阳离子的放电顺序为:
对于阳极来说,阳极材料为金属(铂、金等惰性金属除外)时,通常金属阳极材料优先失去电子;阳极材料为石墨时,电解质溶液中的阴离子失去电子,阴离子失电子能力越强越先放电。通常,常见阴离子的放电顺序为:
6.B　电子不能经过电解质溶液或熔融电解质,装置中电子移动方向:负极→阴极(石墨1),阳极(石墨2)→正极,A错误;若X是Na2SO4,则阴极(石墨1)上电极反应为2H2O+2e- H2↑+2OH-,阳极(石墨2)上电极反应为2H2O-4e- O2↑+4H+,电解一段时间后,向U形管两端滴入酚酞试剂,只有石墨1电极附近的溶液呈红色,B正确;若X是AgNO3,根据电解总反应4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+可知,电解一段时间后电解液由AgNO3溶液变为HNO3(具有强氧化性)和AgNO3的混合液,电解液的氧化性增强,C错误;若X是NaOH,石墨2为阳极,阳极上OH-放电,电极反应式为4OH--4e- 2H2O+O2↑,D错误。
7.答案　(1)溶液变红　(2)2Cl--2e- Cl2↑、Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-　(3)还原　(4)①0.2　②取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝　③通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电
解析　(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是溶液变红色。
(2)阳极氯离子失电子生成的Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Cl--2e- Cl2↑、Cl2+2Fe2+ 2Fe3++2Cl-。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,铁元素化合价升高,Fe2+具有还原性。
(4)①电解pH=1的0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,探究氯离子是否放电,需要在Cl-浓度相同的条件下进行,所以氯化钠溶液的浓度为0.2 mol·L-1;②检验氯气的实验方法:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,若试纸变蓝色则证明生成了氯气,否则说明无氯气生成;③对比实验Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知,电极附近出现的黄色可能是由于生成了Fe3+、Cl2,通过控制电压,证明产生Fe3+的两种原因都成立,同时也验证了Fe2+先于Cl-放电。
8.A　第1步:分析溶液中的阴、阳离子。阳离子:K+、Cu2+、H+,阴离子:S、OH-。
第2步:根据放电顺序写电极反应式。阳极:2H2O-4e- 4H++O2↑,阴极:Cu2++2e- Cu、2H2O+2e- 2OH-+H2↑。
第3步:根据题给信息[阴、阳两极分别收集到2.24 L和3.36 L气体(标准状况)]判断。
阳极析出3.36 L O2(标准状况),即0.15 mol O2,失去0.6 mol e-,同时生成0.6 mol H+,阴极析出2.24 L H2(标准状况),即0.1 mol H2,消耗0.2 mol H+,得到0.2 mol e-,根据得失电子守恒(解题技法)可知,还有0.2 mol Cu2+得到0.4 mol e-,生成0.2 mol Cu,所以电解质要想恢复电解前的状态,需加入0.2 mol CuO(或CuCO3)和0.1 mol H2O,或者加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3。
9.C　Fe(OH)3胶粒带正电,通电后W极附近颜色逐渐加深,则W极是阴极(破题关键),电源N为负极,M为正极,X极为阳极,A正确;甲中阳极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,通电一段时间后,向甲装置中加入0.2 mol Cu(OH)2能使溶液复原,根据氧原子守恒,可知减少0.4 mol O(即生成了0.2 mol O2),则电解过程中转移0.8 mol e-,数目为0.8NA,B正确;若乙为NaCl溶液,阴极上生成H2,阳极上生成Cl2,要使溶液复原,需要通入适量HCl,C错误;若乙为稀硫酸,阴极上生成H2,阳极上生成O2,电解实质是电解水,随电解的进行,水减少,硫酸的浓度增大,溶液酸性增强,D正确。
易错分析
(1)电解质溶液复原时遵循“少什么加什么,少多少加多少”的原则,需分析清楚电解过程中溶液中少了什么。如本题的C项,电解NaCl溶液时阴、阳两极分别析出H2、Cl2,通入适量HCl气体即可复原,不能加盐酸,因为盐酸中含有水。
(2)若电解实质是电解水的过程,电解后溶液浓度增大(饱和溶液除外),故原溶液若呈酸性,则酸性增强;原溶液若呈碱性,则碱性增强。
能力提升练
1.AD　溶液B浓度大,故Ag(2)为正极(破题关键),电极反应为Ag++e- Ag,故A正确。Ag(1)为负极,电极反应为Ag-e- Ag+,溶液B中的硝酸根离子由右池通过阴离子交换膜进入左池;a极与正极相连,为阳极,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,硫酸根离子通过离子交换膜c进入阳极区,故c为阴离子交换膜;b极与负极相连,为阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-,钠离子通过离子交换膜d向阴极区移动,故d为阳离子交换膜,NaOH溶液浓度增大,故B错误、C错误。浓差电池中左右两边溶液中Ag+浓度相同时,电池停止工作;开始工作时,溶液A中n(Ag+)=1 mol·L-1×1 L=1 mol,溶液B中n(Ag+)=1 L×4 mol·L-1=4 mol,放电时溶液A中Ag+增加,溶液B中Ag+减少,当左右两边Ag+物质的量均为 mol=2.5 mol时,停止放电,此时溶液B中Ag+减少1.5 mol,由电极反应式Ag++e- Ag知,该过程电路中转移电子的物质的量为1.5 mol,故D正确。
2.B　由题图可知,乙池中在左侧惰性电极上苯生成环己烷,苯得电子发生还原反应,则乙池中左侧惰性电极为阴极(破题关键),电极反应式为+6H++6e- ,右侧多孔惰性电极为阳极,电极反应式为2H2O-4e- O2↑+4H+,E处有O2放出;甲池中F电极为正极,A口通入的是氧气,G电极为负极,B处通入的是甲烷,A项错误,B项正确;未标注甲烷所处状况,无法计算甲烷的体积(快速解),C项错误;乙池为电解池,总反应为2+6H2O 2+3O2,由题干信息知有2 mol 参与反应,则E处逸出了3 mol O2,其质量为96 g,还有12 mol H+通过高分子电解质膜由右室移向左室,故右室质量应减少108 g(易错点),D项错误。
3.D　
由装置图可知,甲醇燃料电池为原电池,右侧装置为电解池,在原电池中H+移向的一极为正极,则N电极为正极,M电极为负极,所以M电极一侧通入的物质是甲醇,N电极一侧通入的物质为氧气,故A错误;阴极电极反应式为2H++2e- H2↑,电解池中处理Cr2的原理为Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O,则电解过程中废水的pH增大,故B错误;电解时阳极电极反应式为Fe-2e- Fe2+(易错点),生成的Fe2+将废水中的Cr2还原为Cr3+,故C错误;处理过程中当生成1 mol Cr(OH)3时,消耗3 mol Fe2+,根据电极反应式Fe-2e- Fe2+,可知电路中转移电子的物质的量至少为6 mol,故D正确。
易错分析
本题的易错点在于不能正确理解电解池中先发生了电极反应,而后电极产物再继续与溶液中的离子反应。
4.D　由题干可知,d电极附近先出现白色沉淀CuCl,Cu→CuCl,Cu失电子,a电极上一直有气泡产生,则d电极为阳极,c电极为阴极,b电极为阳极,a电极为阴极,m为负极,n为正极。由钴酸锂电池放电时总反应为LixC6+Li1-xCoO2 LiCoO2+6C可知,LixC6为负极,Li1-xCoO2为正极,A、C错误;装置Ⅰ中a、b两极产生的气体分别是H2、Cl2,加入的盐酸中的水会稀释Ⅰ中的溶液,故不可复原(易错点),B错误;d电极反应为Cu+Cl--e- CuCl,d电极先产生白色沉淀CuCl,白色沉淀逐渐转变成橙黄色沉淀CuOH,发生反应CuCl+OH- CuOH+Cl-,D正确。
5.C　第1步:分析溶液中的阴、阳离子。阳离子:K+、Cu2+、H+,阴离子:S、OH-。
第2步:根据放电顺序写电极反应式。阳极:2H2O-4e- 4H++O2↑,阴极:Cu2++2e- Cu、2H++2e- H2↑。
第3步:根据题给信息(两极均收集到标准状况下1.12 L气体)判断。
阳极生成标准状况下1.12 L O2,即0.05 mol O2,失去0.2 mol e-,同时生成0.2 mol H+,阴极生成0.05 mol H2,消耗0.1 mol H+,得到0.1 mol e-,根据得失电子守恒(解题技法)可知,还有0.05 mol Cu2+得到0.1 mol e-生成0.05 mol Cu,质量为0.05 mol×64 g·mol-1=3.2 g,故A正确、B正确;电解后溶液中有0.1 mol H+,所以溶液中c(H+)=0.4 mol·L-1,故C不正确;原溶液中n(Cu2+)=0.05 mol,n(S)=0.5 mol·L-1×0.25 L=0.125 mol,由电荷守恒(解题技法)可得n(K+)=0.15 mol,c(K+)=0.6 mol·L-1,故D正确。
方法点津
电化学计算的常用方法
6.D　由图甲电流方向可知,a极为电解池的阴极,b极为电解池的阳极,故A正确。用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,首先发生反应2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4,CuSO4消耗完全后,发生反应2H2O 2H2↑+O2↑;从反应开始到P点收集到0.05 mol氧气,转移电子的物质的量为0.05 mol×4=0.2 mol,P点到Q点收集到0.1 mol氢气和0.05 mol氧气,转移电子的物质的量为0.2 mol,曲线O~P段表示O2的体积变化,曲线P~Q段表示H2和O2混合气体的体积变化,故B正确。从开始到P点收集到的气体是氧气,为0.05 mol,P点到Q点收集到的是氢气和氧气,其中氢气为0.1 mol,氧气为0.05 mol,则从开始到Q点收集到的混合气体为氢气和氧气,两者的物质的量均为0.1 mol,所以混合气体的平均摩尔质量为 g·mol-1=17 g·mol-1,故C正确。从开始到P点电解产生0.1 mol Cu、0.05 mol氧气和0.1 mol H2SO4,P点到Q点产生0.1 mol氢气和0.05 mol氧气,所以电解完成后要恢复到电解前需要加0.1 mol“CuO”和0.1 mol“H2O”,可加入0.1 mol Cu(OH)2,故D错误。
7.B　由题图可知,电极B上产生H2,则发生的电极反应为2H2O+2e- H2↑+2OH-,电极B为阴极,与电源的负极相连,A错误;A极区电解液为LiCl溶液,Li+通过阳离子交换膜进入B极区生成LiOH,B正确;电极A为阳极,电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,C错误;电解时每生成1 mol H2的同时生成2 mol OH-,为保持B极区溶液呈电中性,应有2 mol Li+通过阳离子交换膜进入B极区,D错误。
8.答案　(1)①正　②4OH--4e- O2↑+2H2O
③2.8　④不变
(2)能　CuSO4溶液变为H2SO4溶液,可继续电解H2SO4溶液,实质为电解水
解析　(1)①接通电源一段时间后,乙中c电极质量增加,说明c电极表面析出Cu,则该电极为阴极,从而推知M端为电源的负极,N端为电源的正极。②电极b为阳极,用惰性电极电解NaOH溶液相当于电解水,阳极上OH-放电生成O2,电极反应式为4OH--4e- O2↑+2H2O。③用惰性电极电解K2SO4溶液相当于电解水,设电解过程中消耗水的质量为x g,据电解前后溶质的质量不变可得:100 g×10%=(100-x)g×10.47%,解得x≈4.5,则电解过程中消耗水的物质的量为=0.25 mol,转移电子的物质的量为0.5 mol,故电极b上生成的O2在标准状况下的体积为0.5 mol××22.4 L·mol-1=2.8 L。④丙中用惰性电极电解K2SO4溶液相当于电解水,电解过程中c(K2SO4)增大,但溶液的pH不变。
(2)当电解过程中乙装置中的铜全部析出时,CuSO4溶液变为H2SO4溶液,继续电解则为电解H2SO4溶液,相当于电解水。
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