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

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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L431 A．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H2＋2OH－－2e－===2H2O；NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。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(　　) A．H2O的還原 B．NiO(OH)的還原 C．H2的氧化 D．Ni(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H2 B．電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．在兩極上放電的陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為2∶1 D．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(　　) A．H2SO4 B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 7．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 B．HCl溶液 C．CuCl2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)2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是(　　) 圖L433 9．關(guān)于圖L434所示①、②兩個(gè)裝置的敘述，正確的是(　　) 圖L434 A．裝置名稱：①是原電池，②是電解池 B．硫酸濃度變化：①增大，②減小 C．電極反應(yīng)式：①中陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑②中正極：Zn－2e－===Zn2＋ D．離子移動(dòng)方向：①中H＋向陰極方向移動(dòng)，②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1∶1，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(　　) A．CuSO4溶液[Cu(OH)2] B．NaOH溶液[NaOH] C．NaCl溶液[鹽酸] D．AgNO3溶液[Ag2O] 12．一直流電源的正、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(　　) A B C D 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L435 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(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體 C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色 D．a(chǎn)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(　　) A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2 15．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1∶2 D．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1∶1 16．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。回答： 圖L436 (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：6.8～8.0，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))； ①A管溶液由紅變黃； ②B管溶液由紅變黃； ③A管溶液不變色； ④B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_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在B中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)D端的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 第1課時(shí)　電解原理 1．C　[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。 2．A　[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。 3．D　[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)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O(氧化反應(yīng)，陽(yáng)極)，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(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)。 5．B　[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4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極反應(yīng)是4H＋＋4e－===2H2↑，所以在兩極上放電的陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為1∶1，電解總反應(yīng)式為2H2O2H2↑＋O2↑，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。 6．C　[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。 7．A　[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。 8．C　[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)。 9．B　[解析] ①中有外加電源為電解池，②為原電池，A錯(cuò)誤；①中電解水，硫酸濃度增大， ②中負(fù)極材料消耗硫酸，硫酸濃度減小，B正確；②中正極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，C錯(cuò)誤；②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：Cl－＞OH－(水電離出的)＞(NO、SO)，陰極：Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Ba2＋。 (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1∶1，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。 11．D　[解析] 用惰性電極電解CuSO4溶液過(guò)程中，陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，陰極：2Cu2＋＋4e－===2Cu，總反應(yīng)：2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，可見(jiàn)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1∶1，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。 12．D　[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(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2H＋＋2e－===H2↑。