：4-3电解池（含答案解析）

第三节 电解池 时间 30 分钟 考查点一 电解原理 1 能用电解原理说明的问题是 电解是把电能转变成化学能 电解是化学能转变成电能 电解质溶液导电是化 学变化 金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应 通过电解的原理可 以实现 任何溶液被电解时 必须导致氧化还原反应的发生 A B C D 解析 从能量角度盾 电解是把电能转变成化学能的过程 故 对 错 电解质溶 液的导电过程 必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生 同时生成新的物质 故 对 某些不能自发进行的氧化还原反应 通过电解的原理供给电能也可能实现 故 对 所以 D 选项符合题意 答案 D 2 下列关于电解池的叙述中 正确的是 A 电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的 B 金属导线中 电子从电源的负极流向电解池的阳极 从电解池的阴极流向电源的正 极 C 在电解质溶液中 阴离子向阴极移动 阳离子向阳极移动 D 相同时间内 阳离子在阴极上得到电子与阴离子在阳极上失去电子的总数相等 答案 D 考查点二 电解原理的应用 3 右图是电解 CuCl2溶液的装置 其中 c d 为石墨电极 则下列有关判断正确的是 A a 为负极 b 为正极 B a 为阳极 b 为阴极 C 电解过程中 d 电极质量增加 D 电解过程中 氯离子浓度不变 解析 由电流方向可知 a 为正极 b 为负极 c 为阳极 d 为阴极 利用电解原理可推 得答案 答案 C 4 用石墨电极电解某酸溶液时 在相同条件下 阴 阳两极收集到的气体的体积比是 2 1 则下列结论正确的是 A 阴极一定是 H2 阳极一定是 O2 B 该酸可能是 HCl C 电解后溶液的酸性减弱 D 阳极的电极反应式为 2H 2e H2 解析 酸溶液中 H 放电产生 H2 又因阴 阳两极收集到的气体的体积比是 2 1 可 知另一个电极一定是 O2 故该酸为含氧酸 实质是电解水 故酸性增强 答案 A 5 右图装置中发生反应的离子方程式为 Zn 2H Zn2 H2 下列说法错误的是 A a b 不可能是同种材料的电极 B 该装置可能是电解池 电解质溶液为稀盐酸 C 该装置可能是原电池 电解质溶液为稀盐酸 D 该装置可看作是铜 锌原电池 电解质溶液是稀硫酸 解析 利用 Zn 2H Zn2 H2 原理 可以设计成原电池 以 Zn 为负极 比 Zn 不活泼的金属或石墨为正极 电解质溶液是稀 H2SO4或稀盐酸 也可以是电解池 阳 极为 Zn 阴极为 Zn 或 Cu Fe C Pt 等物质 故 A 项错误 答案 A 6 用石墨作电极电解下列溶液 稀 H2SO4 K2SO4溶液 CuCl2溶液 CuSO4溶液 KOH 溶液 1 阴极 阳极都有气体产生 且体积比 相同条件下 为 2 1 的是 填序号 其阳极的电极反应式都是 阴极的 电极反应式都是 总反应的化学方程式都是 2 阴极 阳极都有气体产生 其中溶液酸性增强的是 碱性增强的是 填序号 3 一个电极析出金属 一个电极逸出气体 且溶液酸性增强的是 填序号 其 总反应的化学方程式是 答案 1 4OH 4e 2H2O O2 4H 4e 2H2 2H2O 2H2 O2 2 电解 3 2CuSO4 2H2O2Cu 2H2SO4 O2 电解 7 在下图装置中 通电后可观察到 Cu 极溶解 则下列说法中不正确的是 A 直流电源中 A 是正极 B 两池内 CuSO4溶液浓度均不改变 C 两铁极上最初析出物相同 D P 池内溶液的质量逐渐减小 解析 由题意知 铜电极溶解 发生氧化反应 即铜为阳极 A 为正极 B 为负极 Pt 为阳极 铁均为阴极 则 P 电解池中的电解反应方程式为 2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4 有 O2析出 电解质溶液质量逐渐减 电解 小 Q 电解池中 阳极 Cu 2e Cu2 阴极 Cu2 2e Cu 电解质溶液质 量和组分不变 综上分析 推知 B 项不正确 答案 B 8 按图甲装置进行实验 若图乙中横坐标 x 表示通过电极的电子的物质的量 下列叙述正 确的是 A F 表示反应生成 Cu 的物质的量 B E 表示反应实际消耗 H2O 的物质的量 C E 表示反应生成 O2的物质的量 D F 表示反应生成 H2SO4的物质的量 解析 电解实质为 2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4 则每通过 4 mol 通电 e 生成 2 mol Cu 1 mol O2 耗 2 mol H2O 生成 2 mol H2SO4 答案 B 9 从 NO SO H Cu2 Ba2 Ag Cl 等离子中选出适当的离子组成电解质 3 2 4 采用惰性电极对其溶液进行电解 1 两极分别放出 H2和 O2时 电解质的化学式可能是 至少答一种 下同 2 若阴极析出金属 阳极放出 O2 电解质的化学式可能是 3 两极分别放出气体 且体积比为 1 1 电解质的化学式可能是 解析 题中提供的离子其实还包括 OH 这些离子放电的顺序如下 阳极 Cl OH NO SO 3 2 4 阴极 Ag Cu2 H Ba2 1 两极分别放出 H2和 O2 即 H 和 OH 放电 实质是电解 H2O 水中的溶质应起导 电作用而又不改变 H 和 OH 放电的顺序 它可以是 HNO3 H2SO4 Ba NO3 2中的任 意一种 但不是 BaSO4 2 阴极析出金属 即 Ag 或 Cu2 放电 阳极放出 O2 即 OH 放电 水中的溶质可以 是 AgNO3 Cu NO3 2 CuSO4中的任意一种 但不是 Ag2SO4 微溶 3 两极都生成气体 且气体体积比为 1 1 则放电的离子应是 Cl 和 H 水中的溶 质可以是 HCl BaCl2中的任意一种 答案 1 HNO3 H2SO4 Ba NO3 2 2 AgNO3 Cu NO3 2 CuSO4 3 HCl BaCl2 考查点三 电解原理的有关计算 10 用惰性电极电解 V mL 某二价金属的硫酸盐溶液一段时间 阴极有 W g 金属析出 溶 液的 pH 从 6 5 变为 2 0 体积变化可忽略不计 析出金属的相对原子质量为 A B C D 100W V 200W V 2 105W V 1 105W V 解析 设析出金属的相对原子质量为 x 据阴 阳两极得失电子守恒 有 M 2e 2OH 放电 2H 生成 x g 2 mol W g 10 2mol L 1 L V 1 000 解得 x 2 105W V 答案 C 11 某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置 实验时 先断开 K2 闭合 K1 两极均有 气泡产生 一段时间后 断开 K1 闭合 K2 发现电流表 A 指针偏转 下列有关描述 正确的是 A 断开 K2 闭合 K1时 总反应的离子方程式为 2H 2Cl Cl2 H2 通电 B 断开 K2 闭合 K1时 石墨电极附近溶液变红 C 断开 K1 闭合 K2时 铜电极上的电极反应式为 Cl2 2e 2Cl D 断开 K1 闭合 K2时 石墨电极作正极 解析 断开 K2 闭合 K1时 该装置为电解池 由两极均有气泡产生可知铜电极为阴极 总反应的离子方程式为 2Cl 2H2O 电解 Cl H2 2OH A 项错 由此可知铜电 极附近溶液中因有 OH 生成 溶液变红色 B 项错 断开 K1 闭合 K2时 装置为原 电池 铜极上产生的氢气发生氧化反应 电极反应式为 H2 2e 2OH 2H2O C 项错 由此可知铜电极为负极 石墨电极为正极 故 D 项正确 答案 D 12 如下图所示的装置中 若通入直流电 5 min 时 铜电极质量增加 2 16 g 试回答 1 电源电极 X 的名称为 2 pH 变化 A B C 填 增大 减小 或 不变 3 通电 5 min 后 B 中共收集 224 mL 气体 标准状况 溶液体积为 200 mL 则通电前 CuSO4溶液的物质的量浓度为 设电解前后溶液体积无变化 4 若 A 中 KCl 溶液的体积也是 200 mL 电解后 溶液中 OH 的物质的量浓度为 设电解前后溶液体积无变化 解析 1 C 装置的铜电极质量增加 说明铜极上有金属析出 即溶液中的银离子被还 原生成银单质 故铜极为阴极 由此可确定 X 极为负极 2 A 装置是电解 KCl 溶液 阴极析出氢气 阳极析出氯气 溶液中氢氧根离子浓度增大 B 装置中阴极上先析出 铜 当铜离子消耗完后将析出氢气 而阳极上析出氧气 溶液中氢离子浓度增大 C 装置中阴极析出银单质 阳极上的银失去电子变成银离子 理论上 AgNO3溶液的物质 的量浓度不变 3 B 装置两极上电子转移的数目与 C 装置中转移的电子数目相同 C 装置中转移的电子为 0 02 mol 经判断 B 装置中阴极 2 16 g 108 g mol 1 Cu2 2e Cu 2H 2e H2 阳极 4OH 4e O2 2H2O 根据题意 可得 2n H2 2n Cu 4n O2 0 02 mol n H2 n O2 解得 224 mL 22 400 mL mol 1 n Cu 0 005 mol CuSO4溶