选项 A B C D 答案 B

解析 A项，当X为MgSO4时，b极上生成H2，电极质量不增加，错误；C项，X为FeSO4，Y为Al2(SO4)3，b、d极上均产生气体，错误；D项，b极上析出Cu，d极上析出Ag，其中d极增加的质量大于b极增加的质量，错误。

3．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。

X MgSO4 AgNO3 FeSO4 CuSO4 Y CuSO4 Pb(NO3)2 Al2(SO4)3 AgNO3

请回答下列问题：

(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应式为________________________________________________________________________。

(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应式为________________________________________________________________________。

(3)当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况下)，丙池中________极析出________g铜。

(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

答案 (1)原电池 CH3OH－6e＋8OH===CO3＋6H2O 电解

(2)阳极 4AgNO3＋2H2O=====4Ag＋O2↑＋4HNO3

- 21 -

－

－

2－

(3)280 D 1.60 (4)减小 增大

解析 (1)甲池为原电池，通入CH3OH的电极为负极，电极反应式为CH3OH－6e＋8OH===CO3＋6H2O。

电解

(2)乙池中电解AgNO3溶液，其中C作阳极，Ag作阴极，总反应式为4AgNO3＋2H2O=====4Ag＋O2↑＋4HNO3。

15.40

(3)根据各电极上转移的电子数相同，得n(Ag)＝4n(O2)＝2n(Cu)，故V(O2)＝××22.4L＝

410815.40

0.28L＝280mL，m(Cu)＝××64g＝1.60g。(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，

2108电解

根据丙中总反应2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，则溶液pH增大，而甲中总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O，使溶液pH减小。

－

－

2－

1．(2016·全国卷Ⅰ，11)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SO4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。

＋

2－

下列叙述正确的是( )

A．通电后中间隔室的SO4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1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成 答案 B

解析 电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，即SO4离子向正极区移动，Na向负极区移动，正极区水电离的OH发生氧化反应生成氧气，H留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H发生还原反应生成氢气，OH留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C错误，B正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.25mol的O2生成，D错误。

2．(2015·福建理综，11)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是( )

＋

－

－

＋

2－

＋

－

＋

2－

- 22 -

A．该装置将化学能转化为光能和电能 B．该装置工作时，H从b极区向a极区迁移 C．每生成1molO2，有44gCO2被还原

D．a电极的反应为3CO2＋18H－18e===C3H8O＋5H2O 答案 B

解析 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，该装置工作时，H从阳极b极区向阴极a极区电解

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，288

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，

33电极反应式为3CO2＋18H＋18e===C3H8O＋5H2O，错误。

3．[2016·天津理综，10(5)]化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的

－通电2－

Na2FeO4，同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH=====FeO4＋3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，

＋

－

＋

＋

＋

－

＋

铁电极附近生成紫红色FeO4，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

2－

①电解一段时间后，c(OH)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为______________________________。

- 23 -

－

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：______________________________________________________________。

答案 ①阳极室 ②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低 ③M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢[或N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成，使Na2FeO4产率降低] 解析 ①根据题意，镍电极有气泡产生是H得电子生成H2，发生还原反应，则铁电极上OH被消耗且无补充，溶液中的OH减少，因此电解一段时间后，c(OH)降低的区域在阳极室。②H2具有还原性，根据题意：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。因此，电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点：c(OH)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢；在N点：c(OH)过高，铁电极上有Fe(OH)3或Fe2O3生成，使Na2FeO4产率降低。

4．[2014·全国新课标卷Ⅰ，24(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___________________________________ ________________________________________________________________________。 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H2PO2穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2

(3)PO4 H2PO2或H3PO2被氧化

解析 (1)阳极发生氧化反应，在反应中OH失去电子，电极反应式为2H2O－4e===O2↑＋4H。 (2)H2O放电产生H，H进入产品室，原料室的H2PO2穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：H＋H2PO2??H3PO2。

(3)如果撤去阳膜，H2PO2或H3PO2可能被氧化。

－

－

＋

＋

－

＋

－

－

＋

3－

－＋

－

－

＋

- 24 -