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是負極．A、a是正極，b是負極，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 負極 CuSO4 B 石墨 石墨 負極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負極 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)量分數(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)量分數(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：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：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：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：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．用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是 A． 電解稀硫酸溶液，實質(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)進行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理可以實現(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)進行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理供給電能也可以實現(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項正確；C、K閉合時, I中a為正極,b為負極，II中c為陰極,d為陽極，Ⅱ中S向d電極遷移，C項錯誤；D、K閉合一段時間后斷開,Ⅱ可單獨作為原電池,d電極為正極，D項正確；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極附近溶液呈藍色。下列說法中不正確的是( ) A．x是正極，y是負極 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 【答案】A 【解析】淀粉遇碘變藍，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↑＋I2，溶液的堿性增強，故A項錯誤，B、D項正確；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，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+。