2018-2019學年高中化學 第04章 電化學基礎(chǔ) 專題4.3.1 電解原理（測）新人教版選修4.doc

4-3-1 電解池（第一課時）1下列關(guān)于電解池的敘述中正確的是( )A電解池中的閉合回路僅是由電子的定向移動形成的B金屬導線中,電子從電源的負極流向電解池的陽極,從電解池的陰極流向電源的正極C在電解質(zhì)溶液中,陰離子向陰極運動,陽離子向陽極運動D相同時間內(nèi),陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相等【答案】D 2能用電解原理說明的問題是( )電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學能 電解是化學能轉(zhuǎn)變成電能 電解質(zhì)溶液導電是化學變化,金屬導電是物理變化 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)任何溶液被電解時,必然導致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生ABCD【答案】D【解析】從能量角度看,電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學能的過程,故對,錯;電解質(zhì)溶液的導電過程,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),故對。所以D項符合題意。3如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附近分別滴加一滴石蕊溶液,下列實驗現(xiàn)象中正確的是( ) 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味氣體Ca電極附近呈紅色,b電極附近呈藍色Da電極附近呈藍色,b電極附近呈紅色【答案】D 4若某電能與化學能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式是Cu+2H+Cu2+H2,則下列關(guān)于該裝置的有關(guān)說法中正確的是( )A該裝置可能是原電池,也可能是電解池B該裝置只能是原電池,且電解質(zhì)溶液為硝酸C該裝置只能是電解池,且金屬銅為該電解池的陽極D該裝置只能是原電池,電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸【答案】C【解析】原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。由題給總方程式知,Cu失電子,H+得電子。如果是原電池,Cu是負極,它的金屬活動性排在氫之后,不可能發(fā)生反應(yīng),所以只能是電解池。5某學生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述中正確的是( ) A鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應(yīng)B鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)C鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生Da點是負極,b點是正極【答案】D 6如圖所示是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,則下列有關(guān)判斷中正確的是( ) Aa為負極,b為正極Ba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】電流從電源的正極流出,故a為電源的正極,b為負極,與電源正極相連的c為陽極,與電源負極相連的d為陰極,A、B兩項均不正確;在電解過程中,因Cu2+是陽離子,移向陰極d,在陰極放電析出Cu,所以d電極質(zhì)量增加;Cl-是陰離子,移向陽極c,在陽極放電析出Cl2,會導致溶液中氯離子濃度降低,故C項對,D項錯。7用石墨作電極，電解1 molL1下列物質(zhì)的溶液，溶液的pH保持不變的是AHCl BCuSO4 CNa2SO4 DNaCl【答案】C【解析】A用石墨作電極電解鹽酸，電解過程中，陽極：溶液中陰離子OH、Cl移向陽極，放電順序ClOH，Cl放電發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極電極反應(yīng)式：2Cl2eCl2；陰極：溶液中陽離子H+移向陰極放電2H+2e=H2，所以溶液中氫離子濃度逐漸減小，pH值逐漸變大，故A錯誤；B用石墨作電極電解CuSO4溶液，電解過程中，陽極：溶液中陰離子OH、移向陽極，氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：4OH4e2H2O+O2；陰極：溶液中陽離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)：2Cu2+4e2Cu；所以溶液中氫氧離子濃度逐漸減小，氫離子濃度逐漸增大，pH值逐漸變小，故B錯誤；C用石墨作電極電解硫酸鈉溶液，溶液中氫離子、氫氧根離子放電，陰極：4H+4e=2H2 ，陽極4OH4e2H2O+O2；相當于電解水，導致溶液中硫酸鈉的濃度增大，但溶液中氫離子和氫氧根離子的濃度不變，所以溶液的pH值保持不變，故C正確；D用石墨作電極電解氯化鈉溶液時，陰極電極反應(yīng)式為：2H2O+2e=H2 +2OH，陽極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl2e=Cl2，所以其電池反應(yīng)式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，所以溶液中氫離子濃度逐漸減小，pH值逐漸變大，故D錯誤；故選C。8如圖所示，銅片、鋅片和石墨棒用導線連接后插入番茄里，電流表中有電流通過，則下列說法正確的是( )A鋅片是負極B兩個銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨是陰極D兩個番茄都形成原電池【答案】A 9下列說法中不正確的是A不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，一般可以通過電解實現(xiàn)B電解質(zhì)溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化C電解池和原電池中均發(fā)生氧化還原反應(yīng)D電解、電離、原電池均需要通電【答案】D【解析】電離不需要通電，而是在溶于水或熔融狀態(tài)下發(fā)生的；原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，也不需要通電。10近年來，加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3)，碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液為電解液，在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為：KI+3H2O=KIO3+3H2。下列有關(guān)說法正確的是A電解時，石墨作陰極，不銹鋼作陽極B電解時，陽極反應(yīng)是：I6e+3H2O=+6H+C溶液調(diào)節(jié)至強酸性，對生產(chǎn)有利D電解過程中溶液的pH逐漸減小【答案】B 11若某電能與化學能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式是Cu+2H+Cu2+H2，則下列關(guān)于該裝置的有關(guān)說法中正確的是( )A該裝置可能是原電池，也可能是電解池B該裝置只能是原電池，且電解質(zhì)溶液為硝酸C該裝置只能是電解池，且金屬銅為該電解池的陽極D該裝置只能是原電池，電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸【答案】C【解析】原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。由題給總方程式知，Cu失電子，H+得電子。如果是原電池，Cu是負極，它的金屬活動性排在氫之后，不可能發(fā)生反應(yīng)，所以只能是電解池。12用惰性電極進行電解,下列說法正確的是( )A電解稀硫酸,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12D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11【答案】D 13如圖為持續(xù)電解含有一定量CaCl2水溶液(含酚酞)的裝置(以鉑為電極)，A為電流表。電解一段時間t1后，將CO2連續(xù)通入電解液中。 （1）電解時，F(xiàn)極發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)為 ，E極發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)為 ，電解總反應(yīng)為 。 （2）電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象： 。 。 。 【答案】 （1）氧化 2Cl-2e-Cl2 還原 2H+2e-H2 2Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2（2）通電后E極處溶液呈紅色 通電時，E極、F極均有氣體生成 通入CO2時，溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)通入CO2沉淀又消失【解析】溶液中含有：Ca2+、H+、Cl-、OH-，通電時，Ca2+、H+移向陰極，H+放電能力比Ca2+強，在E極上發(fā)生反應(yīng)：2H+2e-H2，H2O電離出的H+放電，OH-富集在陰極(E極)，則使陰極區(qū)溶液變紅；Cl-、OH-移向陽極，Cl-在陽極放電，2Cl-Cl2+2e-，總反應(yīng)方程式：2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-；電解一段時間t1后，溶液中OH-濃度增大，相當于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液，通入CO2：Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2O，繼續(xù)通入CO2：CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。14下圖是一個電化學過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O （1）請回答圖中甲、乙兩池的名稱。甲池是 裝置，乙池是 裝置。（2）請回答下列電極的名稱；通入CH3OH的電極名稱是 ，B(石墨)電極的名稱是 。（3）寫出電極反應(yīng)式；通入O2的電極的電極反應(yīng)式為 。A(Fe)電極的電極反應(yīng)式為 。（4）乙池中反應(yīng)的化學方程式為 ?！敬鸢浮浚?）原電池 電解池（2）負極 陽極（3）O2+4e-+2H2O4OH 4Ag+4e4Ag（4）4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3 15下圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336 mL (標準狀況)氣體，且c、d兩極產(chǎn)生的氣體體積比為12回答： （1）直流電源中，M為_極。（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是_，其質(zhì)量為_g。（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2_。（4）AgNO3溶液的濃度_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，AgNO3溶液的pH_，硫酸的濃度_，硫酸的pH_。（5）若硫酸的質(zhì)量分數(shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的硫酸_g。【答案】（1）正（2）Ag 2.16（3）2 1（4）不變 不變 增大 減?。?）45.1816如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 （1）接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO4溶液的濃度變?yōu)?0.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：電源的N端為_極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：_；電極c的質(zhì)量變化是_g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化？簡述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_。（2）如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行？為什么？_【答案】（1）正 4OH 4e2H2O+O2水減少的質(zhì)量：100 g4.5 g，生成O2體積：22.4 Lmol1=2.8 L16 堿性增強，因為電解后，水量減少，溶液中NaOH濃度增大 酸性增強，因為陽極上OH放電生成O2，溶液中H+濃度增大 酸堿性大小沒有變化，因為K2SO4是強酸強堿鹽，濃度增大不影響溶液的酸堿性（2）能繼續(xù)進行，因為CuSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，再電解相當于電解水。