2019-2020学年人教版高中化学选修四同步导练课时作业：电解原理.DOC

教学资料范本2019-2020学年人教版高中化学选修四同步导练课时作业：电解原理编 辑：_时 间：_课时作业22电解原理基础训练1用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液.在电解的过程中.溶液的pH依次为升高、不变、降低的是()AAgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2BKCl Na2SO4 CuSO4CCaCl2 KOH NaNO3DHCl HNO3 K2SO4解析：由电解的工作原理可推知：类型化学物质pH变化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2不变HCl升高电解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH升高HNO3降低答案：B2(双选)(20xx年甘肃省武威期末)如图所示装置中.a、b都是惰性电极.通电一段时间后.b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()AX是正极.Y是负极BX是负极.Y是正极CCuSO4溶液的pH值逐渐减小DCuSO4溶液的pH值不变解析：通电电解氯化钠溶液时.b极附近溶液呈红色.说明b连接的Y为电源的负极.则X为正极.故A正确.B错误；通电电解硫酸铜时.总反应为：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2.溶液的pH减小.故C正确.D错误。答案：AC3(20xx年河北省市期中)在原电池和电解池的电极上所发生反应的类型相同的是()A原电池的正极和电解池阳极B电解池阳极和电解池阴极C原电池负极和电解池阳极D原电池的正极和原电池负极解析：原电池正极和电解池阴极上得电子而发生还原反应.原电池负极和电解池阳极上失电子发生氧化反应.所以原电池负极和电解池阳极上反应类型相同、原电池正极和电解池阴极上反应类型相同.故选C。答案：C4用惰性电极电解下列溶液一段时间后.再加入一定量的某种纯净物(括号内物质).不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()AKCl(HCl)BH2SO4(H2O)CAgNO3(HNO3)DCuSO4(CuCO3)解析：电解液复原时要分析电池反应式.看是什么物质脱离了原来的溶液体系(如析出沉淀、气体).少了什么就补什么；电解AgNO3溶液有Ag和O2生成.应补Ag2O.每生成4 mol Ag生成1 mol O2.要恢复原来浓度应加2 mol Ag2O.C项不符合题意。答案：C5(20xx年河北省市模拟)某研究性学习小组欲完成反应：2HClCu=CuCl2H2.设计了下列四个实验.你认为可行的是()解析：A为电解池.石墨为阳极.阳极生成氯气.故A错误；B为原电池反应.铁为负极被氧化.正极析出氢气.故B错误；C为电解池.铜为阳极被氧化.阴极析出氢气.故C正确；D为非自发进行的氧化还原反应.不能形成原电池.故D错误。答案：C6将0.1 L含有0.02 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的水溶液用惰性电极电解。电解一段时间后.一个电极上得到0.01 mol Cu.另一电极析出的气体()A只有Cl2B只有O2C既有Cl2又有O2D只有H2解析：用惰性电极电解.阴极上得到铜.电极反应为Cu22e=Cu.当有0.01 mol Cu析出时.转移0.02 mol电子；阳极上首先是Cl放电.电极反应为2Cl2e=Cl2.0.01 mol Cl放电完只失0.01 mol电子.故溶液中OH接着放电.电极反应为4OH4e=2H2OO2.则另一电极析出的气体为Cl2和O2。答案：C7如图是电解CuCl2溶液的装置示意图.其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是()Aa为负极.b为正极Ba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：根据电流方向可判断出a为正极.b为负极.c为阳极.d为阴极.则A、B项错误；电解CuCl2溶液的过程中阳极(c极)反应式为2Cl2e=Cl2.c(Cl)减小.阴极(d极)反应式为Cu22e=Cu.析出的Cu附着在d电极上.使d电极质量增加.故C项正确.D项错误。答案：C8根据下图.回答下列问题：(1)闭合S1.装置属于_.锌极作_。(2)闭合S2.装置属于_.锌极上的反应式为_。(3)闭合S3.装置属于_.总反应式为_。答案：(1)原电池负极(2)电解池Zn2e=Zn2(3)电解池CuH2SO4=CuSO4H2提高训练9(20xx年大庆实验中学第二学期开学考试)某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4.它们的物质的量之比为31.滴入几滴石蕊溶液后.用石墨做电极电解该混合溶液时.根据电极产物.电解过程明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A阴极自始至终只析出H2B电解过程中.溶液颜色呈现红色紫色蓝色的变化C电解过程中.Na和SO42的物质的量浓度不变D第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后.恰好完全反应得到HCl解析：可以将溶质看成3 mol NaCl和1 mol H2SO4.再转化一下思想.可以看成2 mol HCl.1 mol Na2SO4.1 mol NaCl.由于1 mol Na2SO4自始至终无法放电.且其溶液pH7.暂时可以忽略.电极反应为：阳极：2Cl2e=Cl2 2 22Cl2e=Cl2 1 14OH4e=2H2OO2阴极：2H2e=H2 2 22H2e=H2 1 12H2e=H2则电解过程可先看成电解HCl.再电解NaCl.最后电解水.即2HCl=H2Cl2.2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2.2H2O=2H2O2.生成的NaOH呈碱性.pH大于7。A.阴极上始终是氢离子得到电子生成氢气.故A正确；B.根据阴极产物分析.开始使石蕊变红色.随氢离子放电减小.溶液变为紫色.电解过程中生成的NaOH显碱性.pH大于7.石蕊试液颜色又变为蓝色.故B正确；C.电解过程中.Na和SO42的物质的量不变.但电解过程中溶剂水减少.所以物质的量浓度增大.故C错误；D.第一阶段电解的是氯化氢.电解过程中阴、阳两极产生的气体是氢气和氯气.依据电子守恒可知.混合引燃后.恰好完全反应得到HCl.故D正确。答案：C10(20xx年天津中学月考)化学在环境保护中起着十分重要的作用.电化学降解NO3的原理如图所示。下列说法不正确的是()AA为电源的正极B溶液中H从阳极向阴极迁移CAgPt电极的电极反应式为2NO312H10e=N26H2OD电解过程中.每转移2 mol电子.则左侧电极就产生32 g O2解析：根据题给电解装置图可知.AgPt电极上NO3转化为N2.发生还原反应：2NO312H10e=N26H2O.则AgPt电极作阴极.B为电源的负极.故A为电源的正极.A、C项正确；在电解池中阳离子向阴极移动.所以溶液中H从阳极向阴极迁移.B项正确；左侧电极为阳极.电极反应式为2H2O4e=O24H.则每转移2 mol电子.左侧电极产生16 g O2.D项错误。答案：D11如图中X、Y分别是直流电源的两极.通电后发现.a极板质量增加.b极板处有无色无味气体放出.符合这一情况的是()a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：a极板质量增加.说明X为负极.排除C。且该电解质溶液中含有不活泼金属离子.又排除B。b极板处有无色无味气体放出.说明溶液中无Cl.排除D。答案：A12如图装置电解一段时间.当某极析出0.32 g Cu时.、中溶液pH分别为(溶液足量.体积均为100 mL且电解前后溶液体积变化忽略不计)()A13、7、1B.12、7、2 C1、7、13D7、13、1解析：n(Cu)0.32 g64 g/mol0.005 mol.由电极反应Cu22e=Cu可知转移电子为0.01 mol.电解时.、中溶液电极方程式分别为2KCl2H2O2KOHH2Cl2、2H2O2H2O2；2CuSO42H2O2CuO22H2SO4；中生成0.01 mol OH.c(OH)0.01 mol0.1 L0.1 mol/L.pH13；电解水.溶液仍然呈中性.溶液的pH7；中生成0.01 mol H.c(H)0.01 mol0.1 L0.1 mol/L.pH1.故A正确。答案：A13(20xx年四川德阳三校联考)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池为直流电源.进行电絮凝净水的实验探究.设计的实验装置如图所示.下列叙述不正确的是()AX为金属Pb.Y为PbO2B电解池阳极上被氧化的还原剂有Al和H2OC电解池的总反应为2Al6H2O2Al(OH)33H2 D每消耗103.5 g Pb.理论上电解池阴极上有0.5 mol H2生成解析：铁电极上放氢生碱(2H2O2e=H22OH).即铁电极上发生得电子的还原反应.铁为电解池的阴极.与阴极相连的X极是铅蓄电池的负极Pb.Y为铅蓄电池的正极PbO2.A项正确。与铅蓄电池正极相连的铝电极为电解池阳极.通过题图可知铝电极上既有铝离子生成.又有氧气放出.说明铝电极上发生的氧化反应有两个：Al3e=Al3、2H2O4e=O24H.故阳极上铝和水失去电子被氧化.B项正确。由于该电解池阳极存在两个竞争反应.故电解过程中电解池中实际上发生了两个反应：2Al6H2O2Al(OH)33H2、2H2OO22H2.C项错误。Pb的相对原子质量为207.103.5 g Pb的物质的量为0.5 mol.由铅蓄电池负极反应Pb2eSO42=PbSO4知.0.5 mol Pb给电路提供1 mol电子的电量.再由电解池的阴极(铁)反应2H2O2e=H22OH.得出有0.5 mol H2生成.D项正确。答案：C14(20xx年湖北省市部分重点中学高二期末)用图甲装置电解一定量的CuSO4溶液.M、N为惰性电极.电解过程实验数据如图乙所示.X轴表示电解过程中转移电子的物质的量.Y轴表示电解过程产生气体的总体积。则下列说法不正确的是()AA点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态B电解过程中N电极表面先有红色物质生成.后有气泡产生CQ点时M、N两电极上产生的气体总量在相同条件下体积相同D若M电极材料换成Cu作电极.则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变解析：由图可知.电流由正极流向负极.则M为阳极.N为阴极.惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液.发生2CuSO42H2O2CuO22H2SO4.结合图乙可知.通过a mol电子时硫酸铜被电解完全.然后电解硫酸溶液.发生2H2O2H2O2.P到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气。A.从OP时电解硫酸铜.从PA电解硫酸.即电解水.所以在A点所得溶液需加入一定量的CuO固体和H2O就可恢复到起始状态.故A错误；B.N为阴极.先发生Cu22e=Cu.后发生2H2e=H2.N电极表面先有红色物质析出.后有气泡产生.故B正确；C.到Q点时收集到的混合气体为氢气和氧气.P点bL为O2.PQ段3b L气体中.由电解水反应可知氢气和氧气的体积比为21.则生成2bL H2、bLO2.所以Q点收集到的气体中有2bL H2、2bLO2.即二者体积相同.故C正确；D.若M电极材料换成Cu做电极.则阳极Cu失电子生成铜离子.阴极上铜离子得电子生成Cu.所以电解过程中CuSO4溶液的浓度不变.故D正确。答案：A15将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解.通电一定时间后.某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出.且不考虑水解和溶液体积变化).此时溶液中氢离子浓度约为()A4103 mol/LB.2103 mol/LC1103 mol/LD.1107 mol/L 解析：根据电解规律可知.阴极反应：Cu22e=Cu.增重0.064 g.应是Cu的质量.根据总反应方程式： 2Cu22H2O2CuO24H 264 g 4 mol 0.064 g x解得x0.002 mol.c(H)4103 mol/L。答案：A16(20xx年浙江金华模拟)下列四种装置的烧杯中.盛200 mL硫酸铜溶液.盛200 mL 0.01 molL1硫酸.盛200 mL氯化锌溶液.盛200 mL氯化钾溶液。(1)上述装置中.为_池.为_池.反应一段时间后溶液浓度基本不变的是_。装置中两电极的电极反应式分别是_(注明电极名称)。(2)通电时装置中的总反应是_(填离子方程式.下同).溶液中可能发生的副反应是_。(3)若将装置中的外加电源拆去.用导线将两个电极连接.则Fe极上发生的反应是_。解析：(1)电解池的标志是有外加电源.中都有直流电源.都是电解池。中阳极为活性电极Zn.溶液为氯化锌溶液.可知同时是电镀池。(2)装置中是用惰性电极电解氯化钾溶液.生成氢气、氯气、KOH.其中Cl2与KOH还会发生氧化还原反应。(3)若将装置中的外加电源拆去.用导线将两个电极连接.与氯化钾溶液构成原电池。答案：(1)电解原电阴极：2Cu24e=2Cu.阳极：4OH4e=O22H2O(2)2Cl2H2OH2Cl22OHCl22OH=ClClOH2O(3)Fe2e=Fe2探究创新17高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水.是一种新型多功能水处理剂。已知Na2FeO4在强碱性溶液中会析出沉淀。其生产工艺流程如图所示：(1)写出向NaOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式：_。(2)向溶液中加入Fe(NO3)3溶液发生反应.该反应的氧