【步步高】2014-2015学年高中化学对点训练（全册打包37套）鲁科版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学对点训练（全册打包37套）鲁科版选修4,步步高,学年,高中化学,对于,训练,打包,37,鲁科,选修
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1 第 2 节 电能转化为化学能 电解 第 1 课时 电解的原理 目标要求 一、电解概念及电解池的组成 1电解 让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。在日常生活中，人们常常需要通过电解使许多不能自发进行的反应顺利进行，电解过程中电能转化为化学能。人们把将电能转化为化学能的装置称为电解池。 2构成电解池的条件 (1)两个 相同或不同的电极； (2)外接直流电源； (3)电解质溶液或熔融的电解质。 以上三部分形成闭合回路。 二、电解的原理 1原理 (1)电子从外接电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解质溶液中的阳离子移向阴极，氧化性强的离子在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解质溶液中的阴离子移向阳极，其中还原性强的离子在阳极上失去电子 (也可能是阳极很活泼而本身失去电子 )而被氧化，发生氧化反应，这样电子又从电解池的阳极流出，沿导线流回外接直流电源的正极。 (2)电解池工作示意图 (以电解 液为例 ) 2电极的判断及电极反应 (1)阳极：与电源正极相连，溶液中阴离子移向此极，失去电子，发生氧化反应。 (2)阴极：与电源负极相连，溶液中阳离子移向此极，得到电子，发生还原反应。 三、离子的放电顺序及电解的规律 1放电 阳离子得到电子而阴离子失去电子的过程叫放电。 2离子的放电顺序 (1)阳极产物的判断 首先看电极，如果是活泼电极 (金属活动性顺序表中在 前 )，则电极本身失电子被氧化，阴离子不放电；如果是惰性电极 (墨 )，则要看溶液中阴 离子失电子能力强弱，谁强谁放电，阴离子放电顺序为： I 高价态含氧酸根 F。 (2)阴极产物的判断 不用考虑电极本身，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子的放电顺序与金属活动性顺序相反，顺序为 H 较活泼金属阳离子 (注意 顺序 )。 3电解的规律 类型 电极反应 特点 实例 电解 对象 电解质 浓度 电解质 溶液复 原应加 物质 电解 水型 阴极： 4H 4e 2阳极： 42 4e 增大 增大 水 增大 减小 水 增大 不变 水 电解 电解 质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 解质 减小 增大 氯化氢 解质 减小 增大 氯化铜 放 碱 型 阴极： 2 生碱 阳极：电解质阴离子放电 解质 和水 生成新 电解质 增大 氯化氢 放 酸 型 阴极：电解质阳离子放电 阳极： 2 生酸 解质 和水 生成新 电解质 减小 氧化铜 知识点一 电解原理 液的装置，其中 c、 d 为石墨电极，则下列有关判断正确的是 ( ) A a 为负极， b 为正极 B a 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 3 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。在电解过程中，因为 阳离子，移向阴极 d，在阴极放电析出 以 d 电极质量增加； 阴离子，移向阳极 c，在阳极放电析出 致溶液中氯离子浓度降低。 2如图所示， X、 Y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加， b 极板处有无色、无味气体放出。符合这一情况的是附表中的 ( ) a 极板 b 极板 X 电极 Z 溶液 A 锌 石墨 负极 石墨 石墨 负极 银 铁 正极 铜 石墨 负极 案 A 解析 由题意知，通电后 a 极板质量增加，说明有金属析出，由此可知， a 极为电解池的阴极，则 X 为电源负极， B、 C 均不符合；又 b 极放出的是无色无味的气体，可淘汰 D。 知识点二 电解规律 3用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物 (方括号内的物质 )，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 ( ) A B 2O C D u( 答案 B 解 析 A 项： 42=通电 4 4离反应体系的物质是 4当于 2以应当加入适量 能复原 (加入 使 的量增加 )； 2=通电 2 脱离反应体系的是 2当于 2入适量水可以复原； C 项： 22=通电 2 脱离反应体系的是 当于 2通入适量 体才能复原 (加入盐酸时，同时也增加了水 )； D 项： 2=通电 22脱离反应体系的是 2当于 2入适量以复原。 4用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1 u( 后恰好恢复到电解前的浓度和 电解过程中转移的电子的物质的量为 ( ) A 0.1 B 0.2 C 0.3 D 0.4 案 D 4 解析 由电解 液的反应的化学方程式 22=通电 2 2解过程中只析出 放出 电解后加入 可以复原。但本题提示加入 0.1 u( 可以复原，说明电解过程中不仅有 电解，还有 电解。 0.1 u( 相当于 0.1 0.1 2O，由电子守恒 0.1 0.1 u 0.2 e， 0.1 2O 0.1 2 0.2 e，共计 0.4 e。 练基础落实 1用铂电极 (惰性 )电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是 是 ( ) A稀 液 B 液 C 液 D酸性 液 答案 A 2在水中加等物质的量的 、 、 该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为 ( ) A 108 B 16 207 C 8 1 D 108 案 C 解析 溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀， = =最后溶液就成了 液；而电解 液，实质上就是电解水，电解方程式为 2=通电 2 氧化产物和还原产物的质量之比为 m( m( (1 2 g1) (2 g1) 8 1，即 C 项正确。 3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，必须导致氧化还原反应的发生 A B C 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能实现，故 对。所以 4用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液， 一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是 ( ) A B C D 案 C 解析 直接加入溶质就能使溶液恢复到电解前的浓度应属于电解溶质型，即选 C； 42=通电 4 4加 解 水溶液实际电解的是水；电解 溶液实际电解的是溶质和溶剂，类似电解 液，通 体能恢复原状。 5电解 6%的 液 ( g3)，用石墨作电极经过一段时间后溶液浓度为 这是因为 ( ) A溶质增加了 3.5 g 5 B放出了 水消耗少 D消耗 18 g 水 答案 D 解析 计算型选择题，一般有一定的技巧性，不要先盲目计算，应先分析题干排除干扰：读题可知此 液的电解实质是水被电解，则 A、 C 错误，由于没指明条件无法计算气体的体积， B 也错误。通过排 除法，省去了计算的麻烦。 练方法技巧 6按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标 x 表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是 ( ) A F 表示反应生成 物质的量 B E 表示反应实际消耗 物质的量 C E 表示反应生成 物质的量 D F 表示反应生成 物质的量 答案 B 解析 电解实质为 22=4 e 2 2每通过 4 e，生成 成 7在 50 .2 1 液中插入两个电极，通电电解 (不考虑水分蒸发 )。则： (1)若两极均为铜片，试说明电解过程中 液的浓度 _(填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不变 ”)。 (2) 若 阳 极 为 纯 锌 ， 阴 极 为 铜 片 ， 阳 极 反 应 式 是_ _。 (3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，如不考虑 H在阴极上放电，当电路中有 e通过时 ， 阴 极 增 重 _g ， 阴 极 上 的 电 极 反 应 式 是_ _。 答案 (1)不变 (2) 2e (3) 2e 解析 (1)两极均为铜片，电解液为 液，这是一个电镀装置，电解过程中电解质溶液的浓度不变。 (2)阳极为纯锌，为活泼金属，通电电解时，锌发生氧化反应： 2e。 (3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，不考虑 H在阴极上放电，则阴极反应为 电子的还原反应： 2e 当电路中有 子通过时，有 64 g1 g 铜析出。 练综合拓展 8写出用惰性电极电解下列电解质溶液的电极反应式及电解反应的化学方程式 (1)H)2： _； 6 (2) _； (3) _； (4) _。 答案 (1)阳极 ： 42 4e 阴极 ： 44e 2 4 总反应 式 ： 2电 ,2 (2)阳极 ： 42 4e 阴极 ： 44e 2 4 总反应式 ： 2电 ,2 (3)阳极 ： 2 2e 阴极 ： 2H 2e 总反应式 ： 22电 ,2 (4)阳极 ： 42 4e 阴极： 4 4e 4总反应式： 42电 ,4 4下图中电极 a、 b 分别为 极和 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 标准状况 )气体。回答： (1)直流电源中， M 为 _极。 (2)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)_(填 “增大 ”、 “减小 ”或 “不 变 ”，下同 )， 酸的浓度 _，硫酸的 (5)若硫酸的质量分数由 为 则原有 硫酸 _g。 答案 (1)正 (2)3)2 12 1 (4)不变 不变 增大 减小 (5)析 电解 稀硫酸溶液，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应：2=通电 2 V( V( 2 1。据此可确定 d 极为阴极，则电源的 N 极为负极， M 极为正极。在 336 体中， V( 23336 224 V( 13336 112 明电路上有 子转移，因此
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