2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.3.1 電解原理(練)新人教版選修4.doc
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4-3-1 電解池(第一課時) 1.下列有關(guān)電解池的說法正確的是( ) A.在電解池中與外接電源負(fù)極相連的電極是陽極 B.無論電解何種物質(zhì),陽極上失電子數(shù)都與陰極上得電子數(shù)相等 C.電解氯化銅溶液時,在陰極上有氣體生成 D.電解NaCl、CuCl2兩種溶液,參加反應(yīng)的物質(zhì)是相同的 【答案】B 2.如圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,則下列有關(guān)判斷正確的是( ) A. a為負(fù)極,b為正極 B. a為陽極,b為陰極 C. 電解過程中,d電極質(zhì)量增加 D. 電解過程中,氯離子濃度不變 【答案】C 【解析】在電解池中,電流的流向和電子的移動方向相反,根據(jù)電子或電流的流向可以確定電解池的陰陽極,進(jìn)而確定電極反應(yīng).所以c是陽極,d是陰極,a是正極,b是負(fù)極.A、a是正極,b是負(fù)極,故A錯誤;B、c是陽極,d是陰極,故B錯誤;C、電解過程中,d電極是陰極,該電極上銅離子得電子析出金屬銅,電極質(zhì)量增加,故C正確;D、電解過程中,氯離子在陽極上失電子產(chǎn)生氯氣,氯離子濃度減小,故D錯誤.故選C. 3.如圖所示,X、Y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色、無味氣體放出。符合這一情況的是附表中的( ) a極板 b極板 X電極 Z溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 【答案】A 4.在25℃時,將2個銅電極插入到一定的Na2SO4飽和溶液中,通直流電電解并不斷攪拌,當(dāng)陰極上收集到a mol氣體時,溶液中析出了b mol的結(jié)晶水合物Na2SO410H2O,若保持溫度不變,則所剩溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】電解發(fā)生的電極反應(yīng):陽極為Cu-2e===Cu2+,陰極為2H++2e===H2↑。電解時總的化學(xué)反應(yīng)方程式為Cu+2H2OCu(OH)2↓+H2↑,陰極逸出a mol H2,水被電解了2a mol,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=求出答案為C。 5.用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種純凈物(方括號內(nèi)的物質(zhì)),能使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是( ) A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O] C.KCl[KCl] D.CuSO4[Cu(OH)2] 【答案】B 【解析】A項(xiàng):4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3脫離反應(yīng)體系的物質(zhì)是4Ag+O2,相當(dāng)于2Ag2O,所以應(yīng)當(dāng)加入適量Ag2O才能復(fù)原(加入AgNO3,會使NO3-的量增加);B項(xiàng):2H2O2H2↑+O2↑ 脫離反應(yīng)體系的是2H2+O2,相當(dāng)于2H2O,加入適量水可以復(fù)原;C項(xiàng):2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ 脫離反應(yīng)體系的是H2+Cl2,相當(dāng)于2HCl,應(yīng)通入適量HCl氣體才能復(fù)原(加入鹽酸時,同時也增加了水);D項(xiàng):2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ 脫離反應(yīng)體系的是2Cu+O2,相當(dāng)于2CuO,加入適量CuO可以復(fù)原。 6.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是 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,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 D. 電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1 【答案】D 7.下列說法正確的是( ) ①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程 ②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的過程 ③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化 ④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn) ⑤任何溶液被電解時,必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生 A.①②③④ B.②③⑤ C.③④ D.①③④⑤ 【答案】D 【解析】從能量角度看,電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程,故①對、②錯;電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,必將伴隨著兩個電極上氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,同時生成新的物質(zhì),故③、⑤對;某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理供給電能也可以實(shí)現(xiàn),故④對。答案選D。 8.用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,通電一段時間后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為( ) A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.4 mol 【答案】D 9.某鉛酸蓄電池的工作原理如圖所示,其總反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。下列判斷不正確的是( ) A. 閉合K時,d電極的反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42— B. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2 mol C. 閉合K時,Ⅱ中SO42—向c電極遷移 D. 閉合K一段時間后,Ⅱ可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極 【答案】C 【解析】斷開K,I兩個電極之間有電勢差,II兩個電極之間沒有電勢差,所以I是電源,II是電解池,K閉合后相當(dāng)于I為II充電.K閉合,I中a為正極,b為負(fù)極,II中c為陰極,d為陽極,A、K閉合后相當(dāng)于I為II充電.K閉合,I中a為正極,b為負(fù)極,II中c為陰極,d為陽極,K閉合時, d電極反應(yīng)式: PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++S,A項(xiàng)正確;B、當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時,Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2 mol ,B項(xiàng)正確;C、K閉合時, I中a為正極,b為負(fù)極,II中c為陰極,d為陽極,Ⅱ中S向d電極遷移,C項(xiàng)錯誤;D、K閉合一段時間后斷開,Ⅱ可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極,D項(xiàng)正確;答案選C。 13.如圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈藍(lán)色。下列說法中不正確的是( ) A.x是正極,y是負(fù)極 B.a(chǎn)極產(chǎn)生氫氣,b極生成I2 C.a(chǎn)極和Pt電極都有氣泡產(chǎn)生 D.U形管中溶液的堿性增強(qiáng) 【答案】A 【解析】淀粉遇碘變藍(lán),可知b極生I2,即確定b極發(fā)生反應(yīng)2I--2e-===I2,則b極是陽極,x是負(fù)極,y是正極,a極H+放電,發(fā)生反應(yīng)2H++2e-===H2↑,產(chǎn)生氫氣,U形管中總反應(yīng)式為 2KI+2H2O2KOH+H2↑+I(xiàn)2,溶液的堿性增強(qiáng),故A項(xiàng)錯誤,B、D項(xiàng)正確;石墨為陰極,鉑為陽極,電極反應(yīng)分別是Cu2++2e-===Cu,4OH--4e-===2H2O+O2↑,C項(xiàng)正確。 11.在50 mL 0.2 molL-1 CuSO4溶液中插入兩個電極,通電電解(不考慮水分蒸發(fā))。則: (1)若兩極均為銅片,試說明電解過程中CuSO4溶液的濃度________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)若陽極為純鋅,陰極為銅片,陽極反應(yīng)式是________________; (3)若陽極為純鋅,陰極為銅片,如不考慮H+在陰極上放電,當(dāng)電路中有0.04 mol e-通過時,陰極增重________g,陰極上的電極反應(yīng)式是___________________。 【答案】(1)不變 (2)Zn-2e-==Zn2+(3)1.28 Cu2++2e-==Cu 12.如下圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F(xiàn)極附近呈紅色。 請回答: (1)B極是電源的______________,一段時間后,甲中溶液顏色________,丁中X極附近的顏色逐漸變淺,Y極附近的顏色逐漸變深,這表明__________________,在電場作用下向Y極移動。 (2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時,對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為________。 (3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應(yīng)是____________(填“鍍層金屬”或“鍍件”),電鍍液是________溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時 (此時乙溶液體積為500 mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為________,甲中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________。 【答案】 負(fù)極 逐漸變淺 氫氧化鐵膠粒帶正電荷 1∶2∶2∶2 鍍件 AgNO3(合理即可) 5.4g 變小 Fe+Cu2+==Cu+Fe2+ (2)C、D、E、F電極發(fā)生的電極反應(yīng)分別為:4OH--4e-=O2↑+2H2O、Cu2++2e-=Cu、2Cl--2e-=Cl2↑、2H++2e-=H2↑,當(dāng)各電極轉(zhuǎn)移電子均為1mol時,生成單質(zhì)的量分別為:0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol,所以單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1:2:2:2。 (3)電鍍裝置中,鍍層金屬必須做陽極,鍍件做陰極,所以H應(yīng)該是鍍件,當(dāng)乙中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500mL)時,根據(jù)電極反應(yīng)2H++2e-=H2↑,則放電的氫離子的物質(zhì)的量為:0.1mol/L0.5L=0.05mol,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.05mol電子時,丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量=108g/mol0.05mol=5.4g,電解硫酸銅的過程中氫氧根減少,所以氫離子濃度增大,溶液的酸性增強(qiáng),甲中溶液的pH變小。 (4)C電極換為鐵,則陽極鐵失電子,陰極銅離子得電子,電解池反應(yīng)為Fe + Cu2+Cu + Fe2+。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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