高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池（第1课时）电解原理课堂达标练 新人教版选修4.DOC

电解原理 基础中档稍难电解原理和规律1、2、3、45、9综合提升6、7、810、11、121.下列叙述正确的是()电解池是将化学能转变成电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化电解池两个电极材料可以相同AB仅C仅 D仅答案B解析电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。22015山东期末在pHx的下列电解质溶液中插入两个惰性电极，电解一段时间后测得溶液的pHx，则该电解质溶液可能是()ANaOH溶液 BCuSO4溶液CKCl溶液 DNa2SO4溶液答案B解析电解NaOH、Na2SO4溶液的本质均是电解水，前者pH增大，后者pH不变，A、D错误；电解KCl溶液时有KOH生成，溶液pH增大，C错误；电解CuSO4溶液时有H2SO4生成，pH减小，B正确。3按A图装置进行实验，若图B的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的是()Ac(Ag) Bc(NO)C溶液的pH D银棒的质量答案D解析A中银是阳极，通电后失去电子生成Ag进入溶液，Ag在阴极上得到电子析出Ag，溶液中c(Ag)、c(NO)保持不变，溶液的体积不变，故pH不变。42016运城检测如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是()Ax是正极，y是负极Ba极产生氢气，b极生成I2Ca极和Pt电极都有气泡产生DU形管中溶液的碱性增强答案A解析淀粉遇碘变蓝b极生成I2，即确定b极发生反应2I2e=I2，则b极是阳极，x是负极，y是正极，a极H放电，发生反应2H2e=H2，产生氢气，U形管中总反应式为2KI2H2O2KOHH2I2，溶液的碱性增强，故A错误，B、D正确；石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是Cu22e=Cu,4OH4e=2H2OO2，C正确。52015泉州五中月考将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3 mol Cu，此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为()A7.84 L B6.72 LC5.6 L D4.48 L答案C解析混合后Ag先与Cl作用形成AgCl沉淀(此时溶液中还剩Cl 0.4 mol，当有0.3 mol Cu生成时，电路中共转移0.6 mol e，此时阳极上先生成0.2 mol Cl2，然后是OH放电生成0.05 mol O2，即阳极共生成0.25 mol气体，其在标况下的体积为5.6 L。6某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是()Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu22e=CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动答案D解析a和b不连接时，铁片与Cu2直接发生置换反应，有金属铜析出，A项正确；a和b用导线连接时，该装置形成原电池，铜片作正极，铁片作负极失去电子形成Fe2，因此无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，所以B、C项正确；若a和b分别连接直流电源正、负极，a作阳极，铜片失去电子生成Cu2，Cu2向铁电极移动。72016三明质检如图，石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2CaO作电解质。图示装置工作时，生成的金属钙能还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是()A阳极反应式为C2O24e=CO2B由TiO2制得1 mol 金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子C制备金属钛前后，装置中CaO的量不变DTiO2在阴极放电答案D解析阳极上电极反应为C2O24e=CO2，阴极为2Ca24e=2Ca，故A项正确；TiO2中Ti为4价，制得Ti为0价，故制得1 mol金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子，B项正确；制备Ti时在电解槽中发生如下反应2CaO=2CaO2，2CaTiO2Ti2CaO，可得CaO质量不变，C项正确；Ca2在阴极放电，故D项错误。8在如图装置中，若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，则下列说法正确的是()A当甲装置中共产生标准状况下4.48 L气体时，Cu电极上质量增加43.2 gB电解过程中装置丙的pH无变化C向甲中通入适量的盐酸，可使溶液恢复到电解前的状态D乙中左侧发生氧化反应，右侧发生还原反应答案B解析由装置甲发生的反应可得两电极产生的气体体积相等，所以产生氢气为2.24 L，转移电子0.2 mol，则铜电极上生成Ag 0.2 mol，质量为21.6 g，A错误；装置丙阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变，pH保持不变，B正确；装置甲中开始的反应为2KCl2H2O2KOHH2Cl2，因此要使溶液恢复可通入适量HCl气体即可，加入盐酸多加入了水，C错误；乙中左侧发生还原反应，右侧发生氧化反应，D错误。9如下图所示，当线路接通时，发现M(用石蕊溶液浸润过的滤纸)a端显蓝色，b端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两极不发生变化。回答下列问题：(1)装置名称：甲是_，乙是_。(2)电极名称及电极材料：A_，_；B_，_；C_，_；D_，_。答案(1)原电池电解池(2)负极Zn正极Ag阴极Pt阴极Cu解析甲中可自发的发生氧化还原反应，而乙不能，因此甲为原电池，乙为电解池。a端显蓝色，说明H反应余OH，则a为电解池阴极。则A为原电池负极，B为正极，C为阳极，D为阴极。乙中两极不发生反应，则阳极为Pt，阴极为Cu。甲中活泼金属Zn为负极，Ag为正极。102016广元质检将由Na、Ba2、Cu2、SO、Cl组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如下图(忽略因气体溶解带来的影响)。据此回答下列问题：(1)在甲中烧杯中滴加酚酞，_极(填“a”或“b”)附近溶液会变红。(2)写出乙烧杯中发生反应的化学方程式_。(3)电极f上发生的电极反应式为_。(4)若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8 g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应_。答案(1)a(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)4OH4e=O22H2O(4)加入2.25 g H2O解析在电解时乙中c电极质量增加，说明c电极为阴极，则直流电源M极为负极，N极为正极。由于开始时溶液的pH甲、丙是7，二者应为强酸强碱盐；乙的pH小于7，为强酸弱碱盐，结合已知条件，含Cu2。(1)随着电解的进行，甲的pH逐渐增大，说明H2O和电解质都发生了反应，甲为氯化物。H在阴极a电极放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，其附近的OH浓度增大，所以滴加酚酞a电极附近会变红，Cl在阳极b放电。(2)乙的pH逐渐减小，说明OH放电，含有含氧酸根离子SO，乙是CuSO4溶液，乙烧杯中发生反应的化学方程式是2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(3)丙在电解过程中pH不变，一直是7，说明丙为活泼金属的含氧酸盐，电解的实质是电解水，丙为Na2SO4溶液，在f极OH放电，电极反应式为4OH4e=O22H2O。(4)根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应加入两电极的产物反应得到的物质即可，即加入H2O，其质量为2.25 g。112015福州一中月考如图所示，常温下通电5 min后，发现铜电极的质量增加，试回答：(1)电源电极X的名称为_(填“正极”或“负极”)。(2)电解池B中阳极的电极反应式是_。(3)若KCl溶液的体积是200 mL，则当铜电极的质量增加2.16 g时A中溶液的pH_(忽略电解前后溶液体积的变化)，若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同的状态，则应加入_(填物质的种类及数量)。(4)假设通电开始时，铜银两电极质量相等，则当铜银两电极的质量差为2.16 g时，A中生成的气体为_mol。答案(1)负极(2)Age=Ag(3)130.02 mol HCl(4)0.01解析铜电极增重，说明铜是阴极，银是阳极，由此知X是负极，当铜电极上析出2.16 g(0.02 mol)Ag时，电路中有0.02 mol e通过，A中生成的KOH为0.02 mol，由此可求出溶液的pH。为使溶液恢复到电解前的状态，应加入0.02 mol HCl。当铜银两电极质量差为2.16 g时，表明铜电极上生成了0.01 mol Ag、银电极溶解了0.01 mol Ag，此时电路中有0.01 mol e通过，A中生成的氢气、氯气共为0.01 mol。12如下图所示装置中，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态下的体积：_；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？答案(1)正 4OH4e=2H2OO2水减少的质量为100 g4.5 g，生成O2的体积为22.4 Lmol12.8 L16 碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大 酸性增大，因为阳极上OH生成O2，溶液中H浓度增加 酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性 (2)能继续进行。因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。解析(1)乙中c电极质量增加，则c处发生的反应为Cu22e=Cu，即c为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为K2SO4溶液，相当于电解水，设电解的水的质量为x，由电解前后溶质质量相等有100 g10.00%(100 gx)10.47%，得x4.5 g，故为0.25 mol，整个反应中转移0.5 mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。甲中相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH放电，即4O