2019高考化學總復習 第六章 化學反應與能量 6-3-1 考點一 電解原理基礎小題快練 新人教版.doc

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6-3-1 考點一 電解原理 一、電解原理和電解規(guī)律 1．如圖中兩燒杯盛有相同電解質(zhì)溶液，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(　　) a電極 b電極 X電極 溶液 A 鋅 石墨 負極 CuSO4 B 石墨 石墨 正極 NaOH C 銀 鐵 負極 AgNO3 D 石墨 銅 正極 NaNO3 解析：由通電后a、b兩極的現(xiàn)象知，X為負極，Y為正極，故B、D錯誤；b為陽極，A項中的陽極反應：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，C項中的陽極發(fā)生反應：Fe－2e－===Fe2＋，結(jié)合b極板處有無色無味氣體放出，則A正確，C錯誤。 答案：A 2．下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象描述正確的是(　　) A．逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的 B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣體 C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色 D．a(chǎn)電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色 解析：SO、OH－移向b極，在b極OH－放電，產(chǎn)生O2，b極附近c(H＋)>c(OH－)，石蕊溶液變紅。Na＋、H＋移向a極，在a極H＋放電產(chǎn)生H2，a極附近c(OH－)>c(H＋)，石蕊溶液變藍。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B、C均錯。 答案：D 3．電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。 已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O 下列說法不正確的是(　　) A．右側(cè)發(fā)生的電極反應式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．電解結(jié)束時，右側(cè)溶液中含有IO C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應的總化學方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑ D．如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應不變 解析：本題考查電解基本原理，包括電極反應式的書寫，電解總反應的判斷等。根據(jù)題干信息可知，圖中左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極。A項，圖中右側(cè)為陰極，發(fā)生還原反應，有H2生成，電極反應為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，正確；B項，電解過程中陽極生成的I2會被溶液中的OH－消耗而生成IO，該陰離子可通過陰離子交換膜而進入右側(cè)溶液，正確；C項，電解最終生成物為H2和KIO3，正確；D項，若用陽離子交換膜，則右側(cè)生成的OH－就不能進入左側(cè)溶液中，也就阻止了I2與OH－的反應，所以總反應不同，錯誤。 答案：D 4．用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應有(　　) ①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑ ②Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ ③2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ ④2H2O2H2↑＋O2↑ A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④ 解析：由放電順序Cl－>OH－>SO，Cu2＋>H＋>Na＋知，開始是Cl－和Cu2＋分別在兩極放電，此時相當于電解CuCl2溶液，故②正確，①錯誤；由n(Cu2＋)∶n(Cl－)＝1∶3，當Cu2＋全部放電，溶液中還有Cl－，此時若繼續(xù)電解，則是電解NaCl溶液，故③正確；當Cl－全部放電后再繼續(xù)電解，則是電解Na2SO4和NaOH的混合溶液，其實質(zhì)是電解水，故④正確。 答案：C 5．雙隔膜電解池的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖所示，利用該裝置可以電解硫酸鈉溶液以制取硫酸和氫氧化鈉，并得到氫氣和氧氣。對該裝置及其原理判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)氣體為氫氣，b氣體為氧氣 B．A溶液為氫氧化鈉，B溶液為硫酸 C．c隔膜為陽離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜 D．該電解反應的總方程式可以表示為2Na2SO4＋6H2O 2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑ 解析：電解硫酸鈉溶液的陰極反應為2H＋＋2e－===H2↑，該極區(qū)水的電離被破壞，生成NaOH(B溶液)，陽極反應為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，總反應方程式為2Na2SO4＋6H2O2H2SO4＋4NaOH＋O2↑＋2H2↑，A、B項錯誤，D項正確；電解過程中，陽離子向陰極區(qū)移動，c膜應為陰離子交換膜，C項錯誤。 答案：D 6．下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是(　　) A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B．NaOH、CuSO4、H2SO4 C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 解析：電解質(zhì)溶液電解時只生成氧氣和氫氣，相當于是電解水。根據(jù)電解時離子的放電順序，當電解強含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽的溶液時均相當于電解水。 答案：C 7．用惰性電極持續(xù)電解100 mL CuSO4溶液一段時間后，可以通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原，則電解時電路中通過的電子為(　　) A．0.1 mol B．0.2 mol C．0.4 mol D．0.8 mol 解析：根據(jù)題意知，通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原，可知電解時Cu2＋放電完全，且電解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，電解時陰極產(chǎn)生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，結(jié)合電極反應式知，通過的電子為0.4 mol。 答案：C 8．用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的pH依次為升高、不變、降低的是(　　) A．AgNO3　CuCl2　Cu(NO3)2 B．KCl　Na2SO4　CuSO4 C．CaCl2　KOH　NaNO3 D．HCl　HNO3　K2SO4 解析：電解KCl溶液生成KOH，pH升高，電解Na2SO4溶液，實質(zhì)是電解水，pH不變，電解CuSO4溶液生成H2SO4，pH減小。 答案：B 9．用石墨作電極完全電解含1 mol溶質(zhì)X的溶液后，向溶液中加入一定量的物質(zhì)Y能使電解液恢復到起始狀態(tài)的是(　　) 選項 X溶液 物質(zhì)Y A CuCl2 1 mol Cu(OH)2 B KOH 1 mol KOH C Na2SO4 1 mol H2SO4 D AgNO3 0.5 mol Ag2O 解析：電解CuCl2溶液的化學方程式為CuCl2Cu＋Cl2↑，所以電解后加CuCl2才能恢復原狀；電解KOH溶液的化學方程式為2H2O2H2↑＋O2↑，電解后加水才能恢復原狀；電解Na2SO4溶液的化學方程式為2H2O2H2↑＋O2↑，電解后加水能恢復原狀；電解AgNO3溶液的化學方程式為4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，電解后加入0.5 mol Ag2O可恢復原狀，故A、B、C錯誤，選D。 答案：D 10．用如圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰性電極。電解過程實驗數(shù)據(jù)如圖乙所示。x軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，y軸表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積。則下列說法不正確的是(　　) A．電解過程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生 B．A點所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復到起始狀態(tài) C．Q點時M、N兩電極上產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積相同 D．若M電極材料換成Cu作電極，則電解過程中CuSO4溶液的濃度不變 解析：N為電解池的陰極，根據(jù)放電順序，首先Cu2＋得電子生成紅色物質(zhì)Cu，然后H＋得電子生成H2，A正確；根據(jù)圖乙，OP段陰極發(fā)生Cu2＋得電子生成Cu的反應，P點后陰極H＋放電生成H2，陽極反應一直是OH－失電子生成O2，所以P點以后相當于電解水，A點只加入CuO固體不能恢復到起始狀態(tài)，B錯誤；由圖乙可以看出，OP段電路通過a mol電子，陽極生成氧氣體積為b L，PQ段又通過a mol電子，陽極生成氧氣體積為b L，則到Q點時，陽極共生成氧氣2b L，生成氫氣為(4b－2b) L＝2b L，C正確；若M電極材料換成Cu作電極，陽極上則是Cu失電子，陰極上Cu2＋得電子，所以電解過程中CuSO4溶液的濃度不變，D正確。 答案：B 二、電極反應式和電解總方程式的書寫 11．電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如圖： 電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰陽兩極均為惰性電極。 (1)A極為________，電極反應式為__________________。 (2)B極為________，電極反應式為_____________________。 解析：H2產(chǎn)生是因為H2O電離的H＋在陰極上得電子，即6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－，所以B極為陰極，A極為陽極，電極反應式為CO(NH2)2－6e－＋8OH－===N2↑＋CO＋6H2O，陽極反應式容易錯寫成4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。 答案：(1)陽極　CO(NH2)2＋8OH－－6e－===N2↑＋CO＋6H2O (2)陰極　6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－ 12．用石墨電極完成下列電解實驗。 下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是(　　) A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．b處：2Cl－－2e－===Cl2↑ C．c處發(fā)生了反應：Fe－2e－===Fe2＋ D．根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅 解析：a、d處試紙變藍，說明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子剩余造成的，故A項正確；b處變紅，局部褪色，說明是溶液中的氫氧根和氯離子同時放電，故B項錯誤；c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，故C項正確；實驗一中ac形成電解池，db形成電解池，所以實驗二中也相當于形成三個電解池(一個球兩面為不同的兩極)，m為電解池的陰極，另一球朝m的一面為陽極(n的背面)，故相當于電鍍，即m上有銅析出，故D項正確。 答案：B 13．用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是(　　) A．用石墨作陽極，鐵作陰極 B．陽極的電極反應式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O C．陰極的電極反應式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．除去CN－的反應：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O 解析：若鐵作陽極，則鐵失電子生成Fe2＋，則CN－無法除去，故鐵只能作陰極，A項正確；Cl－要生成ClO－，氯元素的化合價要升高，故在陽極發(fā)生氧化反應，又已知該溶液為堿性條件，B項正確；陽離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應，堿性條件下，H2O提供陽離子H＋，故C項正確；由于溶液是堿性條件，方程式中不能出現(xiàn)H＋，D項錯誤。 答案：D