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第3节 电解池(第1课时)1下列说法不正确的是()a不能自发进行的氧化还原反应,一般可以通过电解实现b电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化c电解池和原电池中均发生氧化还原反应d电解、电离、原电池均需要通电2某学生欲完成2hcl2ag=2agclh2反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是()3用石墨作电极,电解1 moll1下列物质的溶液,溶液的ph保持不变的是()ahcl bnaoh cna2so4 dnacl4用惰性电极电解足量的cu(no3)2溶液,下列说法中不正确的是()a阴极发生的电极反应为cu22e=cub阳极发生的电极反应为4oh4e=2h2oo2c若有6.4 g金属cu析出,放出的o2为0.05 mold恰好电解完时,加入一定量的cu(no3)2溶液可恢复到原来的浓度5把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,则析出钾、镁、铝的质量之比为()a123 b321c631 d13436在水中加等物质的量的ag、pb2、na、so、no、cl,该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物质量比为()a35.5108 b16207 c81 d10835.57用惰性电极电解2 l 1.0 moll1 cuso4溶液,在电路中通过0.5 mol电子后,调换正负极继续电解,电路中又通过了1 mol电子,此时溶液中c(h)(假设溶液体积不变)为()a1.5 moll1 b0.75 moll1c0.5 moll1 d0.25 moll18用石墨棒作电极,在na、cu2、cl、so中选出适当离子组成电解质,电解其溶液,写出符合条件的一种电解质的化学式:(1)当阴极放出h2,阳极放出o2时,电解质是_。(2)当阴极析出金属,阳极放出o2时,电解质是_。(3)当阴极放出h2,阳极放出cl2时,电解质是_。(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为421时,电解质的化学式是_。9如图,p、q为直流电源的两极,a由2价金属单质x制成,b、c、d为铂电极,接通电源,金属x沉积于b极,同时c、d产生气泡。试回答:(1)p为_极,a极发生了_反应。(2)c为_极,试管里收集到的气体是_;d为_极,试管里收集到的气体是_。(3)c极的电极反应式是_。(4)当反应进行一段时间后,a、b电极附近溶液的ph_(填“增大”“减小”或“不变”)。(5)当电路中通过0.004 mol电子时,b电极上沉积金属x为0.128 g,则此金属的摩尔质量为_。10下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的naoh溶液、足量的cuso4溶液和100 g 10.00%的k2so4溶液,电极均为石墨电极。(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中k2so4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:电源的n端为_极。电极b上发生的电极反应为_。列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:_。电极c的质量变化是_ g。电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液_;乙溶液_;丙溶液_。(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?_。参考答案及解析1. 解析:原电池、电离不需要通电。电离是在溶于水或熔化状态下发生的。答案:d2. 解析:反应不能自发进行,应设计成电解池,金属银失电子作阳极,与电源的正极相连。答案:c3. 解析:电解hcl溶液,阴极析出h2,阳极析出cl2,溶液ph升高;电解naoh溶液,相当于电解水,溶液ph升高;电解na2so4溶液,相当于电解水,溶液ph不变,电解nacl溶液,阴极析出h2,阳极析出cl2,溶液ph升高。答案:c4. 解析:惰性电极电解足量的cu(no3)2溶液,阴极发生的电极反应为cu22e=cu,阳极发生的电极反应为4oh4e=2h2oo2,若有6.4 g金属cu(即0.1 mol)析出,转移电子是0.2 mol,放出的o2为0.2 mol40.05 mol,恰好电解完时,应加入一定量的cuo溶液可恢复到原来的浓度。答案:d5. 解析:盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽,通电后阴极的电极反应式分别为ke=k;mg22e=mg;al33e=al。如果转移的电子为1 mol,则分别得到k、mg、al为1 mol、mol、mol,其质量分别为1 mol39 gmol139 g、mol24 gmol112 g、mol27 gmol19 g;故k、mg、al的质量之比为391291343。答案:d6. 解析:溶液中的六种离子,有四种发生反应生成沉淀:agcl=agcl、pb2so=pbso4,最后溶液就成了nano3溶液;而电解nano3溶液,实质就是电解水,电解方程式为2h2o2h2o2。氧化产物和还原产物的质量之比为m(o2)m(h2)(1 mol32 gmol1)(2 mol2 gmol1)81,即c项正确。答案:c7. 解析:调换正负极前后电极反应式如下:调换前:阳极4oh4e=2h2oo2,阴极2cu24e=2cu。调换后:阳极2cu4e=2cu2(先),4oh4e=2h2oo2(后);阴极2cu24e=2cu。故电路中转移的1.5 mol电子中,只有1 mol由oh放电产生,即消耗的n(oh)1 mol,亦即溶液中积累的n(h)1 mol,则c(h)0.5 moll1。答案:c8. 解析:(1)当阴极放出h2,阳极放出o2时,则电解时放电离子分别为h、oh,实际被电解的物质为h2o,电解质为活泼金属含氧酸盐na2so4。(2)当阴极析出金属、阳极放出o2时,电解时放电离子为金属离子、oh,实际被电解的物质为h2o和电解质,应为cuso4。(3)当阴极放出h2,阳极放出cl2时,放电离子为h、cl,则电解质应为nacl。(4)由题所给离子及离子的放电顺序可知,阴极析出的金属为cu,阳极放出的气体为o2,其电极反应为阴极2cu24e=2cu,阳极4oh4e=2h2oo2,此时电极产物的物质的量之比为21,符合题意,电解质为cuso4。答案:(1)na2so4(2)cuso4(3)nacl(4)cuso49. 解析:(1)接通电源,x沉积于b极,说明b为阴极,则a为阳极,故q为负极,p为正极,a上发生氧化反应。(2)h2so4电解池中,c为阳极,c试管内得o2,d为阴极,d试管内得h2。(4)a极:x2e=x2,b极:x22e=x,两极附近ph不变。(5)设x的摩尔质量为m gmol1,则x22e=x 2 mol m g 0.004 mol 0.128 g得m64。答案:(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气(3)4oh4e=o22h2o(4)不变(5)64 gmol110. 解析:(1)c电极质量增加是此题的突破口,说明c处有cu析出,即c为阴极。由此可推出b为阳极(oh失电子)、a为阴极、m为负极、n为正极。丙中k2so4浓度的变化,是此题计算的关键。电解k2so4溶液相当于电解水,据溶质守恒有:10010%100m(水)10.47%,得m(水)4.5 g,即电解水0.25 mol。根据电子守恒有如下关系:2h2o(丙)4eo2(b极)2cu(c极)解得:v(o2)2.8 l,m(cu)16 g。答案:(1)正4oh4e=2h2oo2水减少的质量:100 g(1)4.5 g生成
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