高中化学 4.3电解池习题 新人教版选修4.doc

4.3电解池一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1电解池中，阳极的电极材料一定()a发生氧化反应 b与电源正极相连c是铂电极 d得电子【答案】b2在某电解质溶液里，用m和n作电极，通电一段时间后，发现m极的质量减小，n极的质量增大，符合这一情况的是()a电解质溶液是稀硫酸b金属m是阳极，n是阴极cm和n是石墨电极dm是阴极，n是阳极【答案】b【解析】通电后m极质量减小，说明m极为活性金属电极且为阳极；则n极为阴极。3欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()aag和agcl溶液 bag和agno3溶液cfe和agno3溶液 dpt和ag2so4溶液【答案】b【解析】电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，a、d项中，agcl和ag2so4均为沉淀，只有b项符合要求。4现将alcl3溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()a阴极产物是氢气b阳极产物是氧气c阴极产物是铝和氧气d阳极产物只有氯气【答案】b【解析】将alcl3溶液蒸干灼烧得到al2o3，电解熔融的al2o3，阳极为o2放电，产物为o2；阴极为al3放电，产物为al。5用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()a电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的ph不变b电解稀naoh溶液，要消耗oh，故溶液的ph减小c电解na2so4溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为12d电解cucl2溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为11【答案】d【解析】电解稀硫酸，实质上是电解水，h2so4的物质的量不变，但溶液的体积减小，故h2so4的浓度增大，溶液ph减小，a项不正确。电解稀naoh溶液，阳极消耗oh，阴极消耗h，实质上是电解水，故naoh的浓度增大，溶液的ph增大，b项不正确。电解na2so4溶液时，在阳极发生反应：4oh4e=2h2oo2，在阴极发生反应：2h2e=h2，由于两极通过电量相等，故析出h2与o2的物质的量之比为21，c项不正确。电解cucl2溶液时，阴极反应为cu22e=cu，阳极反应为2cl2e=cl2，两极通过的电量相等，故析出cu和cl2的物质的量之比为11，d项正确。【点拨】掌握常见电解质的电解规律是解答本题的关键。6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附近分别滴加石蕊试液，下列实验现象正确的是()a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】d【解析】电解na2so4溶液，b电极反应为4oh4e=2h2oo2，a电极反应为2h2e=h2，所以逸出气体体积为a电极的大于b电极的，故a项错误；两种气体均为无色无味的气体，故b项错误；由于a电极上h放电，所以a电极附近的c(oh)c(h)，滴加石蕊试液，a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色，故c项错误，d项正确。【点拨】首先根据阴、阳离子放电规律和电解类型规律，正确书写电解的电极反应式，即可判断出电极产物，以及电极附近溶液酸碱性的变化。7一种充电电池放电时的电极反应为h22oh2e=2h2o；nio(oh)h2oe=ni(oh)2oh。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()ah2o的还原 bnio(oh)的还原ch2的氧化 dni(oh)2的氧化【答案】d【解析】当为电池充电时，为电解池。与外电源正极连接的电极为电解池的阳极，发生反应为氧化反应，排除a、b选项；电极反应式应是放电时的正极电极反应式的逆向反应：ni(oh)2ohe=nio(oh)h2o(氧化反应，阳极)，2h2o2e=h22oh(还原反应，阴极)，故答案为d。8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b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】d【解析】铅笔在滤纸上写字，出现红色字迹，说明铅笔端产生oh，则铅笔端为阴极，h放电发生还原反应生成h2，故a项错；铂片作阳极，发生氧化反应，故b项错；铅笔端产生h2而不是cl2，故c项错。9关于下图所示、两个装置的叙述中，正确的是()a装置名称：是原电池，是电解池b硫酸浓度变化：增大，减小c电极反应式：中阳极：4oh4e=2h2oo2中正极：zn2e=zn2d离子移动方向：中h向阴极方向移动，中h向负极方向移动【答案】b【解析】中有外加电源，为电解池，为原电池，a错误；中电解水，硫酸浓度增大，中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，b正确；中正极反应为2h2e=h2，c错误；中h向正极移动，d错误。10某种聚合物锂离子电池放电时的反应为li1xcoo2lixc6=6clicoo2，其电池如图所示。下列说法不正确的是()a放电时，lixc6发生氧化反应b充电时，li通过阳离子交换膜从左向右移动c充电时，将电池的负极与外接电源的负极相连d放电时，电池的正极反应为li1xcoo2xlixe=licoo2【答案】b【解析】由电子流向可知lixc6作负极，发生氧化反应，li1xcoo2作正极发生还原反应，co的化合价降低x，a、d选项正确；充电时，原电池的负极接电源的负极，作电解池的阴极。阳离子向阴极移动。b选项错误，c选项正确。11下列电化学实验装置正确的是()a电解精炼铜b验证电解饱和氯化钠溶液(含酚酞)的产物c在铁制品上镀铜d构成原电池【答案】b【解析】粗铜精炼时，应让粗铜作阳极，故a错误；电解饱和氯化钠溶液时，碳棒作阳极产生氯气，可用ki淀粉溶液检验，铁棒作阴极，产生氢气，收集后可利用爆鸣实验检验，b正确；在铁制品上镀铜时，应使铁制品作阴极，故c错误；若fe与fecl3的反应构成原电池反应，则两者不能直接接触，将装置中的fecl3溶液与fecl2溶液互换即可达到目的，故d错误。12把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞混合液的表面皿中。如下图所示，最先观察到酚酞变红现象的区域是()a和 b和c和 d和【答案】b【解析】左边装置是原电池，fe作正极，因此正极区呈碱性，使酚酞溶液显红色。右边装置是电解池，zn作阴极，电极反应为2h2e=h2，因此阴极区呈碱性，使酚酞溶液显红色，所以、两个区域最先变红色，故b项正确。【警示】本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解答本题的关键，注意活泼金属作阳极时，阳极上是金属失电子而不是电解质溶液中的阴离子失电子。 二、非选择题(本题包括4小题，共40分)13(8分)如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：(1)电源中x极是_(填“正”或“负”)极。(2)通电5 min时，b中共收集到224 ml(标准状况)气体，溶液体积为200 ml(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(cuso4)_。(3)若a中kcl溶液的体积也是200 ml，电解后溶液中仍有cl，则电解后溶液的ph_。【答案】(1)负(2)0.025 moll1(3)13【解析】(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，x为负极。(2)c中铜极增重2.16 g，即析出0.02 mol ag，线路中通过0.02 mol电子。由4eo2，可知b中产生的o2只有0.005 mol，即112 ml。但b中共收集到224 ml气体，说明还有112 ml是h2，即cu2全部在阴极放电后，h接着放电产生了112 ml h2，则通过0.01 mol电子时，cu2已被电解完。由2ecu，可知n(cu2)0.005 mol，则c(cuso4)0.025 moll1。(3)由4e4oh知，a中生成0.02 mol oh，则c(oh)0.1 moll1，ph13。14.(12分)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2cl2e=cl2还原2h2e=h22cl2h2o2ohh2cl2(2)通电后e极处溶液呈红色通电时，e极、f极均有气泡生成通入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：2h2e=h2，h2o电离出的h放电，oh富集在阴极(e极)，则使阴极区域溶液变红；cl、oh移向阳极，cl在阳极放电，2cl2e=cl2，总反应方程式为2cl2h2ocl2h22oh；电解一段时间后，溶液中oh浓度增大，相当于ca(oh)2、cacl2的混合溶液，通入co2：ca22ohco2=caco3h2o，继续通入co2：caco3co2h2o=ca(hco3)2。15(12分)某研究性学习小组将下列装置如图连接，c、d、e、f、x、y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在f极附近显红色。试回答下列问题：(1)电源a极的名称是_。(2)甲装置中电解反应的总化学方程式：_。(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。(4)欲用丙装置给铜镀银，g应该是_(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是_(填化学式)。(5)装置丁中的现象是_。【答案】(1)正极(2)2cuso42h2o2cuo22h2so4(3)11(4)银agno3(5)y极附近红褐色变深16(8分)用两支惰性电极插入500 ml的agno3溶液中 ，通电电解。当电解质溶液的ph由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，则电极上析出银的质量是_，要使电解液复原应加入_。【答案】0.054 gag2o【解析】该溶液中含有h、ag、no、oh，在阴极上放电的先后顺