高二化学选修4同步练习4-3-1电解原理.doc

4-3-1电解原理 一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1下列关于电解池的叙述中不正确的是()A与电源正极相连的是电解池的阴极B与电源负极相连的是电解池的阴极C电解池的阳极发生氧化反应D电解池的阴极发生还原反应【解析】电解池的阴阳极根据连接的电源的正负极来确定，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极。所以A错，B对。阳极失电子，发生氧化反应，C对；阴极得电子，发生还原反应，D对。【答案】A2在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是()A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应【解析】原电池的正极和电解池的阴极发生的是还原反应，原电池的负极和电解池的阳极发生的是氧化反应。【答案】BC3用石墨做电极电解CuCl2溶液，下列说法正确的是()A在阳极上析出金属铜B在阴极上析出金属铜C在阴极上产生有刺激性气味的气体D阳极上发生还原反应【解析】根据电解原理，阳极发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，阴极发生还原反应：Cu22e=Cu。因此阳极上产生有刺激性气味的气体氯气，在阴极上析出铜。故B项正确。【答案】B4下列装置属于工作时的电解池的是(其中C表示石墨)()【解析】构成电解池的条件：直流电源，两个电极，电解质溶液或熔触电解质并形成闭合回路。A项乙醇不是电解质，B项无电源，D项把开关合上才是电解池。【答案】C5下列说法错误的是()A电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C电解质在任何条件下均可以导电D电解质溶液导电过程中一定有新物质生成【解析】电解质导电的过程就是被电解的过程，电解过程发生氧化还原反应一定有新物质生成，所以是化学变化；而金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，故A、B、D项正确。电解质只有存在自由移动的离子时，才有可能导电，所以C项错误。【答案】C6(2011年三明一中高二检测)用惰性电极电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O2【解析】阴极溶液中的Cu2放电，生成Cu。阳极Cl放电产生Cl2。【答案】B7关于下图所示、两个装置的叙述，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【解析】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向正极方向移动，D错误。【答案】B8某校“研究性学习小组”欲完成反应2HCl2Ag=2AgClH2而设计了下列四个实验，你认为可行的是()【解析】由于银的化学活泼性不如氢，所以反应不能自发进行，若要使银能置换出盐酸中的氢，需要外加电源，组装成电解池，而且，在电解池中，Ag必须作阳极，在反应中使银被氧化，符合上述要求的是C选项。【答案】C9(2011马鞍山模拟)用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是()A. CuCl2 CuSO4 BNaOHH2OC. NaClHCl DCuSO4Cu(OH)2【解析】用惰性电极电解下列物质溶液时阴、阳两极产生的物质选项阳极产物阴极产物复原时加入的物质ACl2CuCuCl2BO2H2H2OCCl2H2通入HCl气体DO2CuCuO【答案】BC10(2011年孝感高中高二检测)用惰性电极进行电解，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pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，溶液pH减小C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1:2D电解氯化钠溶液时，阴极周围水的电离程度增大【解析】电解稀硫酸溶液，NaOH溶液，Na2SO4溶液，实质上是电解水。阳极4OH4e=2H2OO2，阴极4H4e=2H2，总反应2H2O=2H2O2，导致电解质溶液浓度变大，A项，溶液pH变小；B项溶液pH变大；C项，阴极产物(H2)和阳极产物(O2)物质的量之比为2：1。电解NaCl溶液，阴极反应，2H2e=H2，使H2OHOH平衡右移，阴极区水的电离程度增大。【答案】D11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试液。下列实验现象中正确的是()Aa电极产生O2，另一电极逸出无色无味的气体B电解时溶液中放电的离子是SO和HCb电极附近呈蓝色，a电极附近呈无色Db电极附近呈红色，a电极附近呈蓝色【解析】溶液中的离子除Na和SO外还有水电离产生的少量的H和OH。依据放电顺序H在阴极放电，OH在阳极放电，所以a极产生氢气，电极附近显碱性，遇石蕊显蓝色，b电极产生氧气，电极附近显酸性，遇石蕊显红色。【答案】D12.如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是()Aa是电源的正极B电子流动的方向：dbCc极发生氧化反应D如果将c，d两电极互换，则c上也会生成黄绿色气体【解析】d极附近有黄绿色气体产生，应该是Cl放电，说明d极是阳极，所以b是正极，A错；电子流向是从电源负极电解池阴极，电解池阳极电源正极，即acdb，所以B对；c极得电子，化合价降低，发生还原反应，C错；如果c是活性电极则不产生黄绿色气体，D错。【答案】B13同温同压下，用惰性电极在U型管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量生成气体体积最大的是()A饱和食盐水 BCuCl2溶液CCuSO4溶液 DNaOH溶液【解析】电解饱和食盐水两极分别产生氢气和氯气，假设转移2 mol电子生成氢气和氯气各1 mol，共2mol；而电解CuCl2溶液只产生氯气，转移2 mol电子生成氯气1 mol；CuSO4溶液只产生氧气，转移2 mol电子生成氧气0.5 mol；电解NaOH溶液两极分别产生氢气和氧气，转移2 mol电子生成氢气1 mol、氧气0.5 mol共1.5 mol，可知A产生的气体最多。【答案】A14(2011江西联考)用如图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是()选项电源X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞试液后，a管中呈红色B正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH4e=2H2OO2C负极KCl和CuCl2混合溶液相同条件下，a、b两管中产生的气体总体积可能相等D负极Fe(OH)3胶体和导电液b管中液体颜色加深【解析】X为正极，电解Na2SO4溶液时，实质是电解水，a管中电极为阳极，OH放电，a管中c(H)c(OH)，滴加酚酞试液不变色，A错误；X为正极，电解AgNO3溶液时，b管中电极为阴极，电极反应式为Age=Ag，B错误；Fe(OH)3胶体粒子带有正电荷，X为负极时，Fe(OH)3胶体粒子向a管移动，a管中液体颜色加深，D错误。【答案】C二、非选择题15仔细分析如图装置，完成下面的填空。(1)一段时间后，可能发现的现象是：甲池，Zn棒逐渐溶解，碳棒上有_产生。与Zn棒相连的碳棒质量_(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)甲池Zn极为_极，电极反应式：_ _乙池中C1为_极，电极反应式为：_ _，乙池总反应式为：_ _。【解析】根据原电池和电解池的形成条件可知，甲是原电池，乙是电解池，甲中Zn作负极，所以乙中与Zn相连的C2是阴极，另一个C1棒是阳极。【答案】(1)气体(或气泡)增大(2)负Zn2e=Zn2阳2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl216某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验，现有甲、乙两位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：A电极B电极X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_。(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为_ _；实验时应闭合的电键组合是_。(从下列五项中选择所有可能组合)A. K1和K2 BK1和K3CK1和K4 DK2和K3EK2和K4【解析】(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池负极，电极反应式为Zn2e=Zn2。(2)乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总反应方程式为：CuCl2CuCl2，实验时应闭合K1和K4或K2和K3。【答案】(1)Zn2e=Zn2(2)CuCl2CuCl2C、D17工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：(1)两极发生反应的电极反应式(2)写出Cr2O变为Cr3的离子方程式_。(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是_。(4)_(填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是_。【解析】本题除Cr的思路是：Cr2OCr3Cr(OH)3。电解时阳极铁被氧化而生成Fe2，Fe2是还原剂，将Cr2O还原为Cr3，本身被氧化为Fe3，该反应式为：Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，反应中消耗了H，另外H放电生成H2，又会使溶液中OH浓度增大，完成了工业废水从弱