2019高中化学 第04章 电化学基础 专题4.3.1 电解原理（测）新人教版选修4.doc

14-3-14-3-1 电解池（第一课时）电解池（第一课时）1下列关于电解池的叙述中正确的是( )A电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的B金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极C在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动D相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等【答案】D2能用电解原理说明的问题是( )电解是把电能转变成化学能 电解是化学能转变成电能 电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生A BC D【答案】D【解析】从能量角度看,电解是把电能转变成化学能的过程,故对,错;电解质溶液的导电过程,必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生,同时生成新的物质,故对;某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理供给电能也可以实现,故对。所以D 项符合题意。3如图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊溶液,下列实验现象中正确的是( )2A逸出气体的体积,a 电极的小于 b 电极的B一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体Ca 电极附近呈红色,b 电极附近呈蓝色Da 电极附近呈蓝色,b 电极附近呈红色【答案】D4若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu+2H+Cu2+H2,则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )A该装置可能是原电池,也可能是电解池B该装置只能是原电池,且电解质溶液为硝酸C该装置只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极D该装置只能是原电池,电解质溶液不可能是盐酸【答案】C【解析】原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池是将电能转化为化学能的装置。由题给总方程式知,Cu 失电子,H+得电子。如果是原电池,Cu 是负极,它的金属活动性排在氢之后,不可能发生反应,所以只能是电解池。5某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述中正确的是( )A铅笔端作阳极,发生还原反应3B铂片端作阴极,发生氧化反应C铅笔端有少量的氯气产生Da 点是负极,b 点是正极【答案】D6如图所示是电解 CuCl2溶液的装置,其中 c、d 为石墨电极,则下列有关判断中正确的是( )Aa 为负极,b 为正极Ba 为阳极,b 为阴极C电解过程中,d 电极质量增加D电解过程中,氯离子浓度不变【答案】C【解析】电流从电源的正极流出,故 a 为电源的正极,b 为负极,与电源正极相连的 c 为阳极,与电源负极相连的 d 为阴极,A、B 两项均不正确;在电解过程中,因 Cu2+是阳离子,移向阴极 d,在阴极放电析出 Cu,所以 d 电极质量增加;Cl-是阴离子,移向阳极 c,在阳极放电析出 Cl2,会导致溶液中氯离子浓度降低,故 C 项对,D 项错。7用石墨作电极，电解 1 molL1下列物质的溶液，溶液的 pH 保持不变的是AHCl BCuSO4 CNa2SO4 DNaCl【答案】C【解析】A用石墨作电极电解盐 酸，电解过程中，阳极：溶液中阴离子 OH、Cl移向阳极，放电顺序 ClOH，Cl放电发生氧化反应，阳极电极反应式：2Cl2eCl2；阴极：溶液中阳离子 H+移向阴极放电 2H+2e=H2，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH 值逐渐变大，故 A 错误；B用石墨作电极电解 CuSO4溶液，电解过程中，4阳极：溶液中阴离子 OH、移向阳极，氢氧根离子放电发生氧化反应，电极反应式：4O H4e2H2O+O2；阴极：溶液中阳离子 Cu2+、H+移向阴极发生还原反应，电极反应：2Cu2+4e2Cu；所以溶液中氢氧离子浓度逐渐减小，氢离子浓度逐渐增大，pH 值逐渐变小，故 B 错误；C用石墨作电极电解硫酸钠溶液，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，阴极：4H+4e=2H2 ，阳极 4OH4e2H2O+O2；相当于电解水，导致溶液中硫酸钠的浓度增大，但溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度不变，所以溶液的pH 值保持不变，故 C 正确；D用石墨作电极电解氯化钠溶液时，阴极电极反应式为：2H2O+2e=H2 +2OH，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl2e=Cl2，所以其电池反应式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH 值逐渐变大，故 D 错误；故选 C。8如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是( )A锌片是负极B两个铜片上都发生氧化反应C石墨是阴极D两个番茄都形成原电池【答案】A9下列说法中不正确的是A不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现B电解质溶液导电是化学变化， 金属导电是物理变化C电解池和原电池中均发生氧化还原反应D电解、电离、原电池均需要通电5【答案】D【解析】电离不需要通电，而是在溶于水或熔融状态下发生的；原电池反应是自发进行的氧化还原反应，也不需要通电。10近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以 KI 溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：KI+3H2O=KIO3+3H2。下列有关说法正确的是A电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极B电解时，阳极反应是：I6e+3H2O=+6H+C溶液调节至强酸性，对生产有利D电解过程中溶液的 pH 逐渐减小【答案】B11若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu+2H+Cu2+H2，则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )A该装置可能是原电池，也可能是电解池B该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸【答案】C【解析】原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。由题给总方程式知，Cu 失电子，H+得电子。如果是原电池，Cu 是负极，它的金属活动性排在氢之后，不可能发生反应，所以只能是电解池。12用惰性电极进行电解,下列说法正确的是( )A电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液 pH 不变B电解稀氢氧化钠溶液,要消耗 OH-,故溶液 pH 减小6C电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 12D电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 11【答案】D13如图为持续电解含有一定量 CaCl2水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极)，A 为电流表。电解一段时间 t1后，将 CO2连续通入电解液中。（1）电解时，F 极发生 反应，电极反应为 ，E 极发生 反应，电 极反应为 ，电解总反应为 。 （2）电解池中产生的现象： 。 。 。 【答案】 （1）氧化 2Cl-2e-Cl2 还原 2H+2e-H2 2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2（2）通电后 E 极处溶液呈红色 通电时，E 极、F 极均有气体生成 通入 CO2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通入 CO2沉淀又消失【解析】溶液中含有：Ca2+、H+、Cl-、OH-，通电时，Ca2+、H+移向阴极，H+放电能力比 Ca2+强，在 E 极上发生反应：2H+2e-H2，H2O 电离出的 H+放电，OH-富集在阴极(E 极)，则使阴极区溶液变红；Cl-、OH-移向阳极，Cl-在阳极放电，2Cl-Cl2+2e-，总反7应方程式：2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-；电解一段时间 t1后，溶液中 OH-浓度增大，相当于 Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液，通入 CO2：Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2O，继续通入 CO2：CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。14下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O（1）请回答图中甲、乙两池的名称。甲池是 装置，乙池是 装置。（2）请回答下列电极的名称；通入 CH3OH 的电极名称是 ，B(石墨)电极的名称是 。（3）写出电极反应式；通入 O2的电极的电极反应式为 。A(Fe)电极的电极反应式为 。（4）乙池中反应的化学方程式为 。【答案】 （1）原电池 电解池（2）负极 阳极（3）O2+4e-+2H2O4OH 4Ag+4e4Ag（4）4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3815下图中电极 a、b 分别为 Ag 电极和 Pt 电极，电极 c、d 都是石墨电极。通电一段时间后，在 c、d 两极上共收集到 336 mL (标准状况)气体，且 c、d 两极产生的气体体积比为 12 回答：（1）直流电源中，M 为_极。（2）Pt 电极上生成的物质是_，其质量为_g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极 b、c、d 分别生成的物质的物质的量之比为2_。（4）AgNO3溶液的浓度_(填“增大” 、 “减小”或“不变” ，下同)，AgNO3溶液的pH_，硫酸的浓度_，硫酸的 pH_。（5）若硫酸的质量分数由 5.00%变为 5.02%，则原有 5.00%的硫酸_g。【答案】 （1）正（2）Ag 2.16（3）2 1（4）不变 不变 增大 减小（5）45.18916如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次盛放 100 g 5.00%的 NaOH 溶液、足量的CuSO4溶液和 100 g 10.00%的 K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中 K2SO4溶液的浓度变为 10.47%，乙中 c 电极质量增加。据此回答问题：电源的 N 端为_极；电极 b 上发生的电极反应为_；列式计算电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积：_；电极 c 的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化？简述其原因：甲溶液_；乙溶液_；10丙溶液_。（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行？为什么？_ _【答案】 （1）正 4OH 4e2H2O+O2水减少的质量：100 g4.5 g，生成 O2体积：×22.4 L·mol1=2.8 L16 碱性增强，因为电解后，水量减少，溶液中 NaOH 浓度增大 酸性增强，因为阳极上 OH放电生成 O2，溶液中 H+浓度增大 酸碱性大小没有变化，因为 K2SO4是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性（2）能继续进行，因为 CuSO4溶液已转变为 H2SO4溶液，再电解相当于电解水。