人教版选修4 第4章第3节 电解池（第1课时） 作业 (4).doc

第3节 电解池第1课时 电解原理基础过关1. 关于电解nacl水溶液,下列叙述正确的是(b)a.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠b.若在阳极附近的溶液中滴入ki淀粉溶液,溶液呈蓝色c.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色d.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性解析:电解nacl水溶液时,阳极上cl-放电:2cl-2e-cl2,则阳极附近溶液中滴入ki淀粉溶液,cl2+2ki2kcl+i2,溶液呈蓝色,b正确。阴极上h+放电:2h+2e-h2,则阴极附近溶液显碱性,滴入酚酞溶液,溶液呈红色,a、c错误。有naoh生成,充分搅拌后溶液呈碱性,d错。2. 有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(c)a.甲中负极反应式为2h+2e-h2b.乙中阳极反应式为ag+e-agc.丙中h+向碳棒方向移动d.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体解析:甲为原电池,zn易失电子作负极、ag作正极,负极反应式为zn-2e-z,a错误;乙为电解池,ag作阳极、cu作阴极,阳极上银失电子发生氧化反应,电极反应式为ag-e-ag+,b错误;丙为原电池,fe易失电子作负极、c作正极,电解质溶液中阳离子向正极移动,所以丙中h+向碳棒方向移动,c正确;丁为电解池,pt为阳极、fe为阴极,阳极上碘离子失电子发生氧化反应,所以丁中电解开始时阳极产生红棕色气体,d错误。3.四个电解装置都以pt作电极,它们分别装着如下电解质溶液进行电解,电解一段时间后,测定其ph变化,所记录的结果正确的是(d)abcd电解质溶液hclagno3bacl2kohph变化减小增大不变增大解析:以pt为电极,电极不参与电解,a中电解的是hcl,c(h+)减小,ph增大;b中电解的是h2o和agno3,电解生成hno3,ph减小;c中电解的是h2o和bacl2,生成ba(oh)2,ph增大;d中电解的是水,c(oh-)增大,ph增大。4.将一直流电源的正、负极(电极材料为pt),用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是(d)abcd阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝解析:阳极上i-放电生成i2,使淀粉变蓝,阴极上h+放电后,使溶液中的c(h+)h+ni2+(低浓度)a.碳棒上发生的电极反应:4oh-4e-o2+2h2ob.电解过程中,b中nacl溶液的物质的量浓度将不断减少c.为了提高ni的产率,电解过程中需要控制废水phd.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变解析:由图知,碳棒与电源正极相连是电解池的阳极,电极反应4oh-4e-2h2o+o2,a正确;镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极,电极反应ni2+2e-ni。电解过程中为平衡a、c中的电荷,a中的na+和c中的cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向b中,这使b中nacl溶液的物质的量浓度不断增大,b错误;因ni2+在弱酸性溶液中易发生水解;氧化性:ni2+(高浓度)h+ni2+(低浓度),为了提高ni的产率,电解过程中需要控制废水ph,c正确;若将图中阳离子膜去掉,由于放电顺序cl-oh-,则cl-移向阳极放电:2cl-2e-cl2,电解反应总方程式会发生改变,d正确。11. 电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为 12,以下说法正确的是(d)a.a极与电源的负极相连b.a电极反应式:2h2o+2e- h2+2oh-c.离子交换膜d为阴离子交换膜d.产物丙为硫酸溶液解析:据装置图分析可知是电解装置,电解硫酸钠溶液,实质是电解水,气体甲与气体乙的体积比约为12,气体甲为氧气,气体乙为氢气,阳极生成氧气,电极反应4oh-4e-2h2o+o2,阴极生成氢气,2h+2e-h2,所以判断a电极是阳极,b电极是阴极,在阳极室得到硫酸,在阴极室得到氢氧化钠,则c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜。12. 如图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料,请根据图示判断下列说法正确的是(b)a.两个装置之间没有盐桥,故不能形成电流b.a电极的电极反应式:c2h5oh+16oh-12e-2c+11h2oc.一段时间后,乙池d电极周围的溶液呈现棕褐色d.乙池在反应前后溶液的ph不变解析:图示是原电池与电解池的联合装置,不需要盐桥就能形成电流,a错误;乙醇作还原剂,失电子,电极方程式为c2h5oh+16oh-12e-2c+11h2o,发生氧化反应,b正确;乙池中,阳极反应式:2i-2e-i2,c电极为阳极,生成单质碘,故c电极周围的溶液呈棕褐色,c错误;d电极作阴极,阴极反应式:2h2o+2e-h2+2oh-,故乙池溶液的ph增大,d错误。13. 如图,甲烧杯中盛有100 ml 0.50 moll-1 agno3溶液,乙烧杯中盛有 100 ml 0.25 moll-1 cucl2溶液,a、b、c、d均为质量相同的石墨电极,如果电解一段时间后,发现a极比c极重 1.9 g,则(1)电源e为极,f为极。(2)a极的电极反应式为 ,析出物质 mol。(3)b极的电极反应式为 ,析出气体 ml(标准状况)。(4)c极的电极反应式为 ,析出的物质 mol。(5)d极的电极反应式为 ,析出气体 ml(标准状况)。(6)甲烧杯中滴入石蕊试液,极附近变红,若继续电解,在甲烧杯中最终得到溶液。解析:(1)电解池中,发现a极比c极重1.9 g,则a极是阴极,和电源的负极相连,即e是负极,f是正极,b是阳极,c是阴极,d是阳极。(2)a极是阴极,电极反应式为ag+e-ag,c是阴极,电极反应式为cu2+2e-cu,析出金属铜,a极比c极重1.9 g,设电路中转移电子物质的量为x,则108 g/molx-32 g/molx=1.9 g,所以x=0.025 mol,即析出金属银的物质的量是0.025 mol。(3)b极是阳极,该极上是氢氧根离子失电子,电极反应式为4oh4e-2h2o+o2,电路中转移电子 0.025 mol,生成氧气0.006 25 mol,体积是0.006 25 mol22.4 l/mol=0.14 l=140 ml。(4)c极是阴极,电极反应式为cu2+2e-cu,电路中转移电子0.025 mol,生成金属铜是0.012 5 mol。(5)d极是阳极,该极上的电极反应式是2cl-2e-cl2,电路中转移电子0.025 mol,生成氯气是 0.012 5 mol,体积是280 ml。(6)用石墨电极电解硝酸银溶液,阴极a上是ag+e-ag,阳极b上是4oh-4e-2h2o+o2,b电极附近产生硝酸,滴入石蕊试液显示红色。答案:(1)负正(2)ag+e-ag0.025(3)4oh-4e-2h2o+o2140(4)cu2+2e-cu0.012 5(5)2cl-2e-cl2280(6)b硝酸14. 如图是一个电化学过程的示意图,请按要求回答下列问题。(1)甲池是(填“原电池”或“电解池”)装置,b(石墨)电极的名称是。(2)写出电极反应式:通入o2的电极 ;a(fe)电极 ;b(石墨)电极 。(3)乙池中反应的化学方程式为 。(4)反应一段时间后,甲池中消耗1.6 g甲烷,则乙池中某电极的质量增加g。(5)反应一段时间后,乙池中溶液成分发生了变化,想要完全恢复到电解前可加入的物质是。解析:(1)图甲是燃料电池,将化学能转化为电能,属于原电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极,b连接原电池正极,为电解池阳极,铁与电源负极相连作阴极。(2)碱性燃料电池中氧气得电子产生氢氧根离子,电极反应式为o2+4e-+2h2o4oh-,铁与电源负极相连作阴极,溶液中银离子在阴极a得电子发生还原反应,电极反应式为ag+e-ag,氢氧根在阳极失电子发生氧化反应,电极反应式为4oh-4e-o2+2h2o。(3)乙池中氢氧根离子在阳极放电、银离子在阴极上放电,则乙池电池反应式为4agno3+2h2o4ag+o2+4hno3。(4)甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为ch4-8e-+10oh-7h2o+c,消耗 1.6 g甲烷的物质的量为0.1 mol,转移电子0.8 mol,根据ag+e-ag,乙池阴极增重银的质量为0.8 mol1