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例1．现有阳离子交换膜、阴离子交换膜、石墨电极和如图所示的电解槽。利用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可通过电解Na2SO4溶液来生产NaOH溶液和H2SO4溶液。下列说法中不正确的是（）A．阳极反应式为4OH−－4e−=2H2O+O2↑B．从A口流出的是硫酸溶液C．b是阳离子交换膜，允许Na+通过D．Na2SO4溶液从E口加入【解析】A．阳极上氢氧根离子放电，发生的反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑，选项A正确；B．阳极上氢氧根离子放电，产生的气体是氧气，同时生成氢离子，则阳极附近生成硫酸，从A口流出的是H2SO4溶液，选项B正确；C．阴极上氢离子放电，溶液中生成氢氧根离子，故可在阴极区收集NaOH溶液，为保证溶液电荷平衡，需在阴极室一侧放置阳离子交换膜，使Na+通过以补充阳离子，则b是阳离子交换膜，允许Na+通过，选项C正确；D．NaOH在阴极附近生成，H2SO4在阳极附近生成，故Na2SO4溶液应从F口加入，选项D错误。答案选D。【答案】D例2．用石墨做电极电解CuCl2溶液，下列说法正确的是（）2.应用②惰性电极电解电解质型1.应用①惰性电极电解水型优培19电解质溶液的电解规律电解电解质溶液的规律类型A．在阳极上析出金属铜B．在阴极上产生有刺激性气味的气体C．在阴极上析出金属铜D．阳极上发生还原反应【解析】根据电解原理，阳极发生氧化反应：2Cl−－2e−==Cl2↑，阴极发生还原反应：Cu2++2e−==Cu。因此阳极上产生有刺激性气味的气体—氯气，在阴极上析出铜。故C项正确。本题答案为C。【答案】C例3．下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，x、y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，下列有关该实验正确的说法是（）A．x电极为阳极，y电极为阴极B．x电极附近溶液变红色，且有刺激性气味气体产生C．若将两电极产生的气体收集起来，X电极得到的气体与Y电极得到的气体之比之比略大于1∶1D．电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的pH未发生变化【解析】与原电池正极连接的是电解池的阳极，氯离子在阳极上失电子发生氧化反应，生成黄绿色的氯气；与负极连接的是电解池的阴极，氢离子在阴极上得电子发生还原反应，生成无色无味的氢气，同时有氢氧化钠生成。y与原电池正极相连接，所以是阳极，x与原电池负极相连接，所以是阴极，A错误；B．x与原电池的负极相连，所以是阴极，溶液中的氢离子在阴极上得电子发生还原反应，生成无色无味的氢气，同时有氢氧化钠生成，所以X电极附近溶液变红色，但无刺激性气味气体产生，B错误；C．x电极上析出氢气，y电极上析出氯气，因为氯气能溶于水，所以电解一段时间收集产生的气体，y电极得到气体体积稍小，所以将x、y两极产生的气体收集起来，其体积比略大于1∶1，C正确；电解后生成氢氧化钠，所以溶液的碱性增强，故电解前后溶液的pH发生变化，D错误；选C。【答案】C3.应用③惰性电极电解水和电解质型1．LiOH常用于制备锂离子电池正极材料。工业上常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。下列说法正确的是（）A．a是电源的负极B．B极区电解液为LiOH溶液C．A电极的电极反应式为4OH−－4e−==2H2O+O2↑D．外电路中每通过0.1mol电子，生成1.12L氢气【解析】根据图知，B电极上有氢气生成，则B为电解池阴极，A为阳极，a为正极、b为负极，阴极电极反应式为2H2O+2e−=2OH−+H2↑，阳极反应式为2Cl−-2e−=Cl2↑，根据以上分析知，a是正极、b是负极，故A错误；A极区是阳极区、B极区是阴极区，B电极反应式为2H2O+2e−=2OH−+H2↑，有氢氧根离子生成，所以B极区电解液为LiOH溶液，A极区电解质溶液为LiCl溶液，所以B选项是正确的；A电极上氯离子放电，电极反应式为2Cl−-2e−=Cl2↑，故C错误；阴极电极反应式为2H2O+2e−=2OH−+H2↑，所以有0.1mol电子转移，根据电子守恒知，生成氢气0.05mol，标准状况下体积为：0.05mol22.4L/mol=1.12L，但温度压强不知，不能计算气体体积，故D错误。【答案】B2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的另一纯净物(方括号内)，一定不能使溶液恢复的是（）A．NaOH[NaOH]B．CuCl2[CuCl2]C．AgNO3[Ag2O]D．CuSO4[Cu(OH)2]【解析】电解氢氧化钠溶液时，OH−和H+分别在阳极和阴极放电，要使其复原，需加入适量的水，故A项错误；电解氯化铜溶液时，Cl−和Cu2+分别在阳极和阴极放电，要使其复原，需加入适量的氯化铜，故B项正确；电解硝酸银溶液时，OH−和Ag+分别在阳极和阴极放电，要提分训练使其复原，需加入适量的氧化银，故C项正确；电解硫酸铜溶液时，OH−和Cu2+分别在阳极和阴极放电，要使其复原，需加入适量的氧化铜，电解一段时间后，若硫酸铜被消耗尽，此时开始电解水，要使其复原，需加入适量的氢氧化铜，故D项正确。【答案】A3．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶1的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应（）①2Cu2++2H2O=====电解2Cu+4H++O2↑②Cu2++2Cl－=====电解Cu+Cl2↑③2Cl－+2H2O=====电解H2↑+Cl2↑+2OH−④2H2O=====电解2H2↑+O2↑A．①②③B．②④C．②③④D．①②④【解析】用惰性电极电解物质的量浓度之比为1∶1的CuSO4和NaCl的混合溶液，设溶液体积为1L，c(CuSO4)=1mol/L，c(NaCl)=1mol/L，则n(CuSO4)=n(Cu2+)=1mol，n(NaCl)=n(Cl−)=1mol。根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上Cl−放电、阴极上Cu2+放电，则此时发生的电池反应式为②；第二阶段：阳极上OH−放电，阴极上Cu2+放电，则此时发生的电池反应式为①；第三阶段：阴极上H+放电，阳极上OH−放电生成O2，所以发生的电池反应式为④；答案选D。【答案】D4．500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO−3)＝6.0mol/L，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22.4L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是（）A．原混合溶液中c(K+)为2mol/LB．上述电解过程中共转移2mol电子C．电解得到铜的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c(H+)为2mol/L【解析】电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上先铜离子放电生成铜单质，当铜离子完全析出时，氢离子放电生成氢气，气体的物质的量=22.4L22.4L/mol=1mol；每生成1mol氧气转移4mol电子，每生成1mol氢气转移2mol电子，每生成1mol铜转移2mol电子，所以根据转移电子守恒得n(Cu)=1mol4-1mol22=1mol，则c(Cu)=1mol0.5L=2mol/L，根据电荷守恒得c(K+)=6mol/L−2mol/L×2=2mol/L，故A正确；转移电子的物质的量=1mol×4=4mol，故B错误；铜的物质的量为1mol，故C错误；根据题目已知条件，推出有两极都生成1mol气体时，电极总反应式为2++222Cu+2HO===Cu+H+O+2H，所以生成H+的物质的量是2mol，c(H+)=nV=2mol0.5L=4mol/L，故D错误；故答案为A。【答案】A5．环戊二烯（）可用于制备二茂铁（552Fe(CH)，结构简式为），后者广泛用于航天、化工等领域。二茂铁的电化学制备原理如图所示，下列说法正确的是（）A．Ni为电解池的阳极B．电解质溶液可以是NaBr的水溶液C．电解池的总反应方程式为：565522Fe2CHFe(CH)H电解=====电解565522Fe2CHFe(CH)H电解D．电解质溶液中，当有0.2mol的Na向Ni电极移动时，同时在Ni电极上产生了22.4L的氢气【解析】根据转化关系可知，需要获得Fe2+，则阳极为Fe电极，阴极为Ni，阴极上钠离子先得到电子生成金属Na，然后钠与环戊二烯反应生成氢气，实质为氢离子得到电子，阳极上Fe失去电子生成亚铁离子，中间产物Na与水反应，且水解水时生成的氢氧根离子与亚铁离子反应，影响了反应产物。依据反应过程，可发现铁做阳极，2FeFe，Ni做阴极，故A错误；在整个过程中，Na做催化剂，由于有钠单质生成，因此，必须是无水的环境，故B错误；Na得到电子转化为钠单质，钠单质再与环戊二烯发生反应，环戊二烯失去电子和2Fe结合生成二茂铁，故C正确；没有标明气体的状态，故D错误。【答案】C6．pH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pHa，则电解质可能是（）A．Na2SO4B．Na2SC．NaOHD．AgNO3【解析】电解Na2SO4溶液，消耗水，一段时间后，溶液的浓度增大，但pH不变，A不符合；电解Na2S溶液，消耗硫化钠和水，一段时间后，溶液的pH增大，B不符合；电解NaOH溶液，消耗水，一段时间后，溶液的浓度增大,pH增大，C不符合；电解溶液AgNO3，消耗硝酸银和水，生成硝酸、氧气和银，一段时间后，溶液的pH减小，D符合。【答案】D7．某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4，装置如图所示。下列说法错误的是（）A．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜B．每放出11.2L（标准状况）H2时，能回收98gH3PO4C．阴极区总反应式为2H2O+2NH+4+2e−=2NH3·H2O+H2↑D．a处进入稀氨水，d处流出浓H3PO4溶液【解析】由图可知，左侧放出氢气，为阴极，右侧放出氧气为阳极，电解含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水溶液时，阳极附近是OH−放电，生成氧气，右侧为阳极，所以c口进入的是稀H3PO4，d口流出的是浓H3PO4，则离子交换膜2为阴离子交换膜；阴极附近时H+放电生成氢气，左侧为阴极，则a口进入稀氨水，b口排出的为浓氨水，离子交换膜1为阳离子交换膜。A．由分析可知，离子交换膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，故A正确；B．每放出11.2L(标准状况)H2时，则转移11.222.4/molLL×2=1mol电子，所以将有1molH2PO−4或者0.5molHPO2−4移到阳极区，所以能回收H3PO4小于1mol，质量小于98g，故B错误。C．阴极附近时H+放电生成氢气，铵根离子通过阳离子交换膜移到阴极区与剩余氢氧根结合成NH3·H2O，总反应式为2H2O+2NH+4+2e−=2NH3·H2O+H2↑，故C正确；D．由分析可知，a口进入稀氨水，d处流出浓H3PO4溶液，故D正确；故答案为B。【答案】B8．铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。【解析】由图可知，阳极反应为4CO2−3+2H2O-4e－=4HCO−3+O2↑，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质A的化学式为H2。【答案】（1）4CO2−3+2H2O−4e−=4HCO−3+O2↑H29．第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在下坡时，电池处于充电状态。（1）混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理如图1所示，其总反应式为H2+2NiOOH2Ni(OH)2。根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH___(填“增