2019-2020年高二人教版化學(xué)選修4練習(xí)冊(cè)：4.3.1電解原理.doc

2019-2020年高二人教版化學(xué)選修4練習(xí)冊(cè)：4.3.1電解原理知識(shí)點(diǎn)一 電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)探究1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A電解質(zhì)的導(dǎo)電過(guò)程是化學(xué)變化，而金屬的導(dǎo)電是物理變化B電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程，就是電解質(zhì)被電解的過(guò)程C電解質(zhì)在任何條件下均可以導(dǎo)電D電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程中一定有新物質(zhì)生成2如圖431所示，銅片、鋅片和石墨棒用導(dǎo)線連接后插入番茄里，電流表中有電流通過(guò)，則下列說(shuō)法正確的是圖L431A鋅片是負(fù)極B兩個(gè)銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨是陰極D兩個(gè)番茄都形成原電池3一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為H22OH2e=2H2O；NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH。當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是()AH2O的還原BNiO(OH)的還原CH2的氧化DNi(OH)2的氧化4如圖L432所示，甲是剛浸過(guò)NaCl溶液的石蕊試紙，A、B兩銅片通過(guò)導(dǎo)線連接電源兩極，在銅片間的濾紙上滴一滴KMnO4溶液，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A、B間的紫紅色圓點(diǎn)向A極移動(dòng)了一段距離，則與A相連的是電源的_極，可發(fā)現(xiàn)濾紙的B極邊沿附近有_色出現(xiàn)。圖L432知識(shí)點(diǎn)二酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律5實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解氫氧化鈉溶液，下列有關(guān)描述中正確的是()A電解時(shí)，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生H2B電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2C在兩極上放電的陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為21D電解過(guò)程中，溶液的pH不變6用石墨作電極，電解1 mol/L下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是()AH2SO4 BNaOH CNa2SO4 DNaCl7用鉑電極電解下列溶液時(shí)，陰極和陽(yáng)極的主要產(chǎn)物分別為H2和O2的是()A稀KOH溶液 BHCl溶液CCuCl2溶液 D酸性AgNO3溶液8某?！把芯啃詫W(xué)習(xí)小組”欲完成反應(yīng)2HCl2Ag=2AgClH2而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是()圖L4339關(guān)于圖L434所示、兩個(gè)裝置的敘述，正確的是()圖L434A裝置名稱：是原電池，是電解池B硫酸濃度變化：增大，減小C電極反應(yīng)式：中陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2中正極：Zn2e=Zn2D離子移動(dòng)方向：中H向陰極方向移動(dòng)，中H向負(fù)極方向移動(dòng)10從NO、SO、H、Cu2、Ba2、Ag、Cl等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對(duì)其溶液進(jìn)行電解。(1)兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_。(2)若陰極析出金屬，陽(yáng)極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_。(3)兩極分別放出氣體，且體積比為11，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_。11用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一物質(zhì)中(括號(hào)內(nèi))，溶液能與原來(lái)溶液完全一樣的是()ACuSO4溶液Cu(OH)2BNaOH溶液NaOHCNaCl溶液鹽酸DAgNO3溶液Ag2O12一直流電源的正、負(fù)極(電極材料為Pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊試液浸透的濾紙上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，兩極附近濾紙的顏色分別是()ABCD陽(yáng)極藍(lán)白紅藍(lán)陰極白藍(lán)藍(lán)藍(lán)13.圖L435為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是()圖L435A逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色14用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段時(shí)間陰極和陽(yáng)極上析出的物質(zhì)分別是()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O215用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是()A電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變 B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1116如圖L436所示裝置中，當(dāng)線路接通時(shí)，發(fā)現(xiàn)M(用石蕊試液浸潤(rùn)過(guò)的濾紙)a端顯藍(lán)色，b端顯紅色，且知甲中電極材料是鋅、銀，乙中電極材料是鉑、銅，且乙中兩電極不發(fā)生變化?；卮穑簣DL436(1)甲、乙分別是什么裝置？_、_。(2)寫出A、B、C、D的電極名稱以及電極材料和電極反應(yīng)式_。17圖L437是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的電解池，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸性紅色，堿性黃色)圖L437回答下列問(wèn)題：(1)下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號(hào))；A管溶液由紅變黃；B管溶液由紅變黃；A管溶液不變色；B管溶液不變色。(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_。(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_。(4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是_。(5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是_。(6)電解一段時(shí)間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)，觀察到的現(xiàn)象是_。18用如圖L438所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。圖L438(1)E為電源的_極，F(xiàn)為電源的_極。(2)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)在B中觀察到的現(xiàn)象是_。(4)D端的電極反應(yīng)式為_。第1課時(shí)電解原理1C解析 電解質(zhì)導(dǎo)電的過(guò)程就是被電解的過(guò)程，在電解過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一定有新物質(zhì)生成，所以是化學(xué)變化；而金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動(dòng)，無(wú)新物質(zhì)生成，是物理變化，故A、B、D項(xiàng)正確。電解質(zhì)要導(dǎo)電只有在電離的條件下，存在自由移動(dòng)的離子時(shí)，才能導(dǎo)電，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。2A解析 由于番茄汁顯酸性，左側(cè)番茄形成原電池，Zn作負(fù)極。右側(cè)番茄形成電解池，Cu作陰極。故只有A選項(xiàng)正確。3D解析 當(dāng)為電池充電時(shí)，為電解池。與外電源正極連接的電極為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生反應(yīng)為氧化反應(yīng)，排除A、B選項(xiàng)；電極反應(yīng)式應(yīng)是將放電時(shí)的正極電極反應(yīng)式的逆向過(guò)程：Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O(氧化反應(yīng)，陽(yáng)極)，2H2O2e=H22OH(還原反應(yīng)，陰極)，故答案為D。4正藍(lán)解析 當(dāng)通電一段時(shí)間后，A、B間的紫紅色圓點(diǎn)向A極移動(dòng)了，由于紫紅色是MnO的顏色，即MnO向A極移動(dòng)，因陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，所以A為電解池的陽(yáng)極(浸有NaCl溶液的石蕊試紙相當(dāng)于電解池)，則與A相連的是電池的正極，B為陰極。陰極區(qū)H放電生成OH，使石蕊試紙變藍(lán)。5B解析 與電源正極相連的電極是電解池的陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2，陰極反應(yīng)是4H4e=2H2，所以在兩極上放電的陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為11，電解總反應(yīng)式為2H2O2H2O2，電解過(guò)程中，氫氧化鈉溶液濃度增大，溶液的pH增大，綜上，只有B項(xiàng)正確。6C解析 A、B、C實(shí)質(zhì)上是電解水，濃度增大，A的pH減小，B的pH增大，C的pH不變；用石墨作電極電解NaCl(aq)時(shí)，生成NaOH，溶液中c(OH)增大，pH增大。7A解析 電解KOH溶液，實(shí)質(zhì)就是電解水，陰極、陽(yáng)極產(chǎn)物分別為H2和O2。8C解析 由于銀的化學(xué)活潑性不如氫，所以反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，若要使銀能置換出鹽酸中的氫，需要外加電源，組裝成電解池。而且，在電解池中，Ag必須作陽(yáng)極，在反應(yīng)中使銀被氧化。符合上述要求的是C選項(xiàng)。9B解析 中有外加電源為電解池，為原電池，A錯(cuò)誤；中電解水，硫酸濃度增大， 中負(fù)極材料消耗硫酸，硫酸濃度減小，B正確；中正極反應(yīng)為2H2e=H2，C錯(cuò)誤；中H向正極移動(dòng)，D錯(cuò)誤。10(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2中的任意一種(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一種(3)HCl或BaCl2解析 題中提供的電解質(zhì)離子有七種，這些離子放電的順序是：陽(yáng)極：ClOH(水電離出的)(NO、SO)，陰極：AgCu2HBa2。(1)兩極分別放出H2和O2，即H和OH放電，實(shí)質(zhì)是電解H2O，水中的溶質(zhì)應(yīng)是起導(dǎo)電作用，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2中的任意一種，但不能是BaSO4。(2)陰極析出金屬，即Ag或Cu2放電；陽(yáng)極放出O2，即OH放電。水中的溶質(zhì)可以是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一種。(3)兩極都生成氣體，且氣體體積比為11，則放電的離子應(yīng)是Cl和H。水中的溶質(zhì)可以是HCl、BaCl2中的任意一種。11D解析 用惰性電極電解CuSO4溶液過(guò)程中，陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2，陰極：2Cu24e=2Cu，總反應(yīng)：2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，可見從溶液中析出的物質(zhì)是Cu和O2，每放出1 mol O2，即析出2 mol Cu，Cu與O的物質(zhì)的量之比為11，故加入CuO可使溶液恢復(fù)原狀。用同樣的方法分析可知，為使電解NaOH溶液后的溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)加入H2O；使NaCl溶液恢復(fù)原狀應(yīng)通入HCl氣體；使AgNO3溶液復(fù)原狀應(yīng)加入Ag2O。12D解析 陽(yáng)極上I放電生成I2，使淀粉變藍(lán)，陰極上H放電后，使溶液中的c(H)<c(OH)，呈堿性，使石蕊顯藍(lán)色，故D項(xiàng)正確。13D解析 以石墨為電極電解Na2SO4溶液時(shí)，陽(yáng)極(b極)：4OH4e=2H2OO2，陰極(a極): 4H4e=2H2，則a極附近溶液顯堿性，b極附近溶液顯酸性，滴加石蕊試液后，a極附近呈藍(lán)色，b極附近呈紅色。14B解析 由題意知，溶液中存在H、Cu2、Na、SO、NO、Cl、OH，根據(jù)離子的放電順序：陽(yáng)離子為Cu2HNa，陰離子為ClOHSO、NO，則陰極：Cu22e=Cu，陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2。15D解析 電解稀H2SO4，實(shí)質(zhì)上是電解水，硫酸的物質(zhì)的量不變，但溶液體積減小，濃度增大，故溶液pH減小，A不正確。電解稀NaOH溶液，陽(yáng)極消耗OH，陰極消耗H，實(shí)質(zhì)也是電解水，NaOH溶液濃度增大，故溶液的pH增大，B不正確。電解Na2SO4溶液時(shí)，在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)4OH4e=2H2OO2，在陰極發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2，由于兩電極通過(guò)電量相等，故析出H2與O2的物質(zhì)的量之比為21，C不正確。電解CuCl2溶液時(shí)，陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu，陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，兩極通過(guò)電量相等時(shí)，Cu和Cl2的物質(zhì)的量之比為11，D正確。16(1)原電池電解池(2)A極(負(fù)極Zn)：Zn2e=Zn2；B極(正極Ag)：Cu22e=Cu；C極(陽(yáng)極Pt)：2OH2e=H2OO2；D極(陰極Cu)：2H2e=H2。17(1)(2)2H2e=H2，Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(4)用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有淡藍(lán)色火焰(5)用拇指按住管口，取出并正立試管，放開拇指，將帶火星的木條伸入試管內(nèi)會(huì)復(fù)燃(6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)解析 (1)由裝置圖可知，A為電解池的陰極，電極反應(yīng)為4H4e=2H2；B為電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)為4OH4e=2H2OO2。根據(jù)放電情況可知A極由于H放電附近顯堿性，指示劑應(yīng)顯黃色，同時(shí)還會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Mg22OH=Mg(OH)2；B極由于OH放電附近顯酸性，指示劑仍顯本身的顏色紅色。(4)在檢驗(yàn)H2時(shí)利用其可燃性，檢驗(yàn)O2時(shí)用能否使帶火星的木條復(fù)燃進(jìn)行檢驗(yàn)。(6)由于該電解池實(shí)質(zhì)是電解水，所以將電解液倒入燒杯后，整個(gè)溶液呈中性，故指示劑變紅，Mg(OH)2沉淀會(huì)消失(或大部分溶解)。18(1)負(fù)正(2)4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2(3)銅片溶解，石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍(lán)色沉淀生成(4)2H2e=H2解析 本題實(shí)質(zhì)上是三個(gè)電解裝置串聯(lián)，首先判斷電源的正、負(fù)極，E為負(fù)極，F(xiàn)為正極；A中是以Pt為陽(yáng)極、Fe為陰極電解AgNO3溶液。B中Cu為陽(yáng)極，發(fā)生的反應(yīng)為Cu2e=Cu2，石墨為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2e=H2，由于水電離出的H放電，所以溶液中的c(OH)>c(H)，故溶液中有氫氧化銅藍(lán)色沉淀生成。D端為陰極，發(fā)生電極反應(yīng)為2H2e=H2。