高中化学电解池习题

1 20132013 年人教版化学选修年人教版化学选修 4 4 电子题库电子题库 第四章第三节知能演练轻松闯第四章第三节知能演练轻松闯 关关 1 下列叙述中错误的是 A 电解池是电能转化为化学能的装置 B 原电池跟电解池连接后 电子从原电池负极流向电解池阳极 C 电镀时 电镀池里的阳极材料发生氧化反应 D 电解饱和食盐水时 阴极得到氢氧化钠溶液和氢气 解析 选 B 电解池中电能转化为化学能 A 正确 原电池跟电解池连接后 电子从原电池 负极流向电解池阴极 因此 B 错误 电镀时 电镀池里的阳极材料发生氧化反应 电解饱 和食盐水时 阴极反应为 2H 2e H2 阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气 所以选项 C D 正确 2 2012 阜新高二测试 用铂电极分别电解 KCl 溶液和 K2SO4溶液时 都会出现的现象或 实验结果是 A 溶液中 K 离子浓度都不变 B 溶液的 pH 都不变 C 阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体 D 阴极上都生成可燃性气体 解析 选 D 用 Pt 电极电解 KCl 溶液 反应为 2KCl 2H2O2KOH H2 Cl2 溶液的 pH 将增加 B 错 用惰性电极电 电解 解 K2SO4溶液 相当于电解水 K 浓度将增加 A 错 电解 KCl 溶液 阴极上产生 H2 阳 极上产生黄绿色气体 Cl2 电解 K2SO4溶液 阴极上产生 H2 阳极上产生 O2 所以 C 错 二 者阴极均产生可燃性气体 H2 D 对 3 2012 长春高二月考 某同学为了使反应 2HCl 2Ag 2AgCl H2 能进行 设计了 下列四个实验 如下图所示 你认为可行的方案是 解析 选 C 据已知反应 2HCl 2Ag 2AgCl H2 为非自发氧化还原反应 所以要实现 该反应 必为电解池 Ag 作阳极 阴极为任意电极 A C 为电解装置 但 A 中 Ag 为阴极 不会溶解 故正确答案为 C 4 如图两装置中 溶液体积均为 200 mL 开始时 电解质溶液的浓度为 0 1 mol L 工作 一段时间后 测得导线上都通过 0 02 mol e 若不考虑溶液体积的变化 则下列叙述中 正确的是 A 同条件时产生气体体积 B 电极上析出固体质量 C 电极反应式 中阳极 4OH 4e 2H2O O2 中负极 2H 2e H2 D 溶液的 pH 变化 变小 增大 2 解析 选 D 图 为电解池 电极反应为阴极 Cu2 2e Cu 阳极 4OH 4e O2 2H2O 图 为原电池 电极反应为正极 2H 2e H2 负极 Zn 2e Zn2 导线上通过 0 02 mol e 时 中阴极生成 0 01 mol Cu 阳极生成 0 005 mol O2 中正极生成 H2 0 01 mol 负极溶解 Zn 0 01 mol 中 OH 放电使溶液 中c H 变大 pH 变小 中c H 减小 pH 变大 5 2012 黄冈高二调研 用阳极 X 和阴极 Y 电解 Z 的水溶液 电解一段时间后 再加入 W 能使溶液恢复到电解前的状态 符合题意的一组是 组号 XYZW ACFeNaClH2O BPtCuCuSO4 CuSO4溶液 CCCH2SO4H2O DAgFeAgNO3 AgNO3晶体 解析 选 C 选项 A 中 电解食盐水 生成 NaOH H2 Cl2 加水显然不能恢复电解前的状 态 应通入适量的 HCl 气体 选项 B 中 电解 CuSO4溶液时 SO的物质的量没变 加 2 4 CuSO4溶液不能复原 选项 C 中 电解 H2SO4溶液实质是电解水 再加适量水 可恢复原状 选项 D 中 实质是铁上电镀银 AgNO3溶液浓度不变 不需加 AgNO3晶体 6 如图甲为锌铜原电池装置 乙为电解熔融氯化钠装置 则下列说法正确的是 A 甲装置中锌为负极 发生还原反应 铜为正极 发生氧化反应 B 甲装置盐桥的作用是使反应过程中 ZnSO4溶液和 CuSO4溶液保持电中性 C 乙装置中铁极的电极反应式为 2Na 2e 2Na D 乙装置中 B 是氯气出口 A 是钠出口 解析 选 B 甲装置为原电池 Zn 为负极 发生氧化反应 Cu 为正极 发生还原反应 A 错 乙装置中铁为阴极 2Na 2e Na 石墨为阳极 2Cl 2e Cl2 A 为 Cl2出 口 B 是 Na 出口 故 C D 错 7 金属镍有广泛的用途 某粗镍中含有少量 Fe Zn Cu Pt 杂质 可用电解法制备高纯 度的镍 下列叙述正确的是 已知氧化性 Fe2 Ni2 Cu2 A 阳极发生还原反应 其电极反应式 Ni2 2e Ni B 电解过程中 阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后 溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2 和 Zn2 D 电解后 电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt 解析 选 D 阳极应发生氧化反应 电解后溶液中的阳离子主要为 Ni2 根据金属原子的 还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知 阳极反应为 Zn 2e Zn2 Fe 2e Fe2 Ni 2e Ni2 Cu Pt 在该条件下不失电子 形成 阳极泥 阴极反应为 Ni2 2e Ni Zn2 Fe2 在该条件下不得电子 比较两电极反 应 因 Zn Fe Ni 相对原子质量不等 当两电极通过电量相等时 阳极减少质量与阴极增 加质量不等 8 Cu2O 是一种半导体材料 基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图所示 电解总反应为 2Cu H2OCu2O H2 下列说法正确的是 电解 3 A 石墨电极上产生氢气 B 铜电极发生还原反应 C 铜电极接直流电源的负极 D 当有 0 1 mol 电子转移时 有 0 1 mol Cu2O 生成 解析 选 A 由电解总反应可知 Cu 参加了反应 所以 Cu 作电解池的阳极 发生氧化反应 B 选项错误 石墨作阴极 阴极上是溶液中的 H 反应 电极反应为 2H 2e H2 A 选项正确 阳极与电源的正极相连 C 选项错误 阳极反应为 2Cu 2OH 2e Cu2O H2O 当有 0 1 mol 电子转移时 有 0 05 mol Cu2O 生成 D 选项 错误 9 2012 商丘高二测试 用如图所示的装置进行实验 反应一段时间后断开 K 向右侧烧 杯中加入 0 1 mol CuO 后 CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和 pH 下列说法中不正确的 是 A 铜棒为正极 其电极反应式为 2H 2e H2 B 烧杯右侧碳棒为阴极 其电极表面有红色物质析出 C 反应中消耗锌的质量为 13 g D 导线中通过电子的物质的量为 0 2 mol 解析 选 C 该装置左部分为原电池 Zn 为负极 失电子溶解 Cu 为正极 电极反应为 2H 2e H2 该原电池作电源对 CuSO4溶液进行电解 烧杯右侧碳棒为阴极 电极反 应为 Cu2 2e Cu 据n CuO n Cu 0 1 mol 故导线中转移电子数为 0 2 mol 溶 解的锌为 0 1 mol 65 g mol 6 5 g 故只有 C 错误 10 1 MnO2的生产方法之一是以石墨为电极 电解酸化的 MnSO4溶液 阴极的电极反应式 是 若电解电路中通过 2 mol 电子 MnO2的理论产量为 g 2 用惰性电极电解 NaHSO3溶液的装置如下图所示 阳极区放出气体的成分为 填化学式 解析 1 阴极上得电子 发生还原反应 H 得电子生成氢气 因为 MnSO4 MnO2 2e 通过 2 mol 电子产生 1 mol MnO2 质量为 87 g 2 电解过程中 部分 HSO通过阴离子交换膜进入阳极区 HSO与 H 发生反应 3 3 HSO H SO2 H2O 阳极主要是 OH 放电 4OH 4e O2 2H2O 生成的 O2部 3 分氧化 HSO O2 2HSO 2SO 2H 所以阳极区放出的气体是 O2 SO2 3 32 4 答案 1 2H 2e H2 87 2 O2 SO2 11 如图装置闭合电键时 电流表 A 的指针将发生偏转 试回答下列问题 4 1 A 池是 Zn 的电极名称是 B 池是 Pt 的电极名称是 填电解池 原电池 阴 阳 正 负极等 2 写出下列有关反应 Cu 极上电极反应 C 极上电极反应 3 B 池中的总反应的化学方程式为 4 如果要用 B 池给铁片上镀上一层 Cu 则 B 池应作何改进 解析 1 A 池是原电池 Zn 活泼性强 为负极 B 池为电解池 Pt 电极与 Cu 相连 为阳 极 2 Cu 电极为正极 发生还原反应 2H 2e H2 C 电极为阴极 Cu2 2e Cu 4 给铁片镀铜 则 Pt 电极 阳极 换成 Cu C 电极换成铁片 答案 1 原电池 负极 电解池 阳极 2 2H 2e H2 Cu2 2e Cu 3 2CuSO4 2H2O2Cu 2H2SO4 O2 电解 4 Pt 电极改为 Cu 电极 C 电极换为铁片 12 电解原理在化学工业中有广泛的应用 如图表示一个电解池 装有电解液 c A B 分 别是两 块电极板 通过导线与直流电源相连 1 若 A B 都是惰性电极 电解质溶液 c 是饱和 NaCl 溶液 实验开始时 同时在 U 形管两 边各滴入几滴酚酞试液 试判断 a 是 极 填 正 或 负 B 是 极 填 阴 或 阳 A 电极上的电极反应式为 B 电极上的电极反应式为 检验 A 电极产物的方法是 2 如用电解法精炼粗铜 电解液 c 选用 CuSO4溶液 则 A 电极的材料是 电极反应式为 5 B 电极的材料是 电极反应式为 解析 电流从正极流出 流入电解池的阳极 所以 a 是正极 B 是阴极 A 电极的反应式为 2Cl 2e Cl2 B 电极反应式为 2H 2e H2 检验 Cl2的方法一般用湿润的淀 粉碘化钾试纸 Cl2能使试纸变蓝 也可以用湿润的有色布条或纸条 Cl2能使布条或纸条 褪色 答案 1 正 阴 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在 A 电极附近 试纸变蓝 2 粗铜 Cu 2e Cu2 纯铜 Cu2 2e Cu 13 2010 高考大纲全国卷 下图是一个用铂丝作电极 电解稀的 MgSO4溶液的装置 电解液中加有中性红指示剂 此时溶液呈红色 指示剂的 pH 变色范围 6 8 8 0 酸色 红色 碱色 黄色 回答下列问题 1 下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 填编号 A 管溶液由红变黄 B 管溶液由红变黄 A 管溶液不变色 B 管溶液不变色 2 写出 A 管中发生反应的反应式 3 写出 B 管中发生反应的反应式 4 检验 a 管中气体的方法是 5 检验 b 管中气体的方法是 6 电解一段时间后 切断电源 将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 解析 本题考查电解原理和气体检验 意在考查学生化学用语书写能力和实验能力 根据 图可以确定 A 极为阴极 B 极为阳极 A 极 H 放电 A 极附近 OH 增加 溶液碱性增强 A 极附近溶液变黄色 同时 Mg2 与 OH 结合生成 Mg OH 2沉淀 B 极 OH 放电 使得溶液中 H 增加 B 极附近溶液显酸性 溶液仍为红色 电解后 将电解液倒入烧杯中 A 极附近 生成的 Mg OH 2与 B 极