2020高中化学 第1章第2节 第1课时 电解原理电解食盐水课时作业同步导学 鲁科版选修4

第一章第二节第一届会议(45分钟100分钟)(本栏的内容是学生用的书，作为活页夹装订！ 中所述情节，对概念设计中的量体体积进行分析一、选题(正题包括10小题，每小题5分，共计50分)。1 .在下面关于电解池形成的闭合回路的描述中，正确的是()a .电解池中的闭合回路由电子的定向运动形成b .金属引线中，电子从电源的负极流向电解单元的阴极，从电解单元的阴极流向电源的正极c .在电解质溶液中，阴离子运动到阴极，阳离子运动到阳极d .同一时间内阳离子在阴极得到的电子数与阴离子在阳极失去的电子数相等分析：电解槽中的闭合回路是由溶液中离子的定向移动形成的，b中的电子从电解槽的阳极流向电源的正极。答案： d2 .如果在pHa的电解质溶液中，在2根石墨电极中流过直流电流后，插入溶液的pHa，则其电解质可能为()A.NaOH B.H2SO4C.AgNO3 D.Na2SO4分析：分析4个选择，得知a、b、d实质上为电解H2O，a选择pH高，b选择pH低，d不变，c选择电解AgNO3和H2O，产生HNO3，pH低，发生c错误。答案： a3.(2020福州高二质量检查)如下图所示，某学生设计了“用黑笔写红字”的兴趣实验。 滤纸用氯化钠和无色苯酚酞的混合液弄湿，排列在铂纸上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，就会出现红字。 由此，下面的记述是正确的()a .以铅笔端为阳极，发生还原反应b .以铂的端为阴极，发生氧化反应c .铅笔端产生少量氯气的D.a点为负极，b点为正极分析：这是化学原理面白化的实验，从原理来看，电极反应阴极：2h2e-h2(还原反应)阳极：2cl -cl2e-(氧化反应)要想出现“黑笔写红字”的现象，必须用铅笔作阴极。 铅笔附近产生的OH-使苯酚酞变红。 与铅笔相连的a点是直流电源的负。答案： d4 .以下对电解NaCl溶液的描述是正确的()a .电解时，用阳极得到氯气，用阴极得到金属钠b .向阳极附近的溶液滴加KI溶液，溶液变成茶色c .向阴极附近的溶液滴加苯酚酞溶液时，溶液为无色d .电解一段时间后，将所有电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液变为中性分析：电解NaCl溶液时阳极反应式：2Cl-Cl2 2e-、阴极反应式：2h2e-h2。电解时在阳极附近的溶液中加入KI溶液，产生的Cl2置换I2，溶液变为茶色。 向阴极附近的溶液滴加苯酚酞，在阴极附近产生OH-，溶液变成碱性时，溶液变成红色。 电解一段时间后，得到NaOH溶液，呈碱性。答案： b5.(2020深圳市高二品质检查)如右图所示，在u字管中加入含有紫色石蕊的Na2SO4溶液，流过直流，一会儿u字管内就会出现倒立的三色“虹”，从左到右的颜色顺序是()a .蓝、紫、红b .红、蓝、紫c .红、紫、蓝d .紫、红、蓝分析：电极反应式为阳极：4OH-2H2O O2 4e-，阳极区溶液为酸性，溶液为红色，阴极：4h4e-2h2，阴极区溶液为碱性，溶液为蓝色，最下部还是石蕊花色紫色。答案： c6 .电解某盐溶液时，阴阳两极必定相等()a .析出金属物质的量b .析出金属的质量c .通过的电子数d .释放气体的体积解析：电解池的阳极上一定不析出金属，a、b项不成立的阴、阳两极同时放出气体，放出气体的体积不一定相等。 例如，用石墨电极电解食盐水时，两极释放气体的体积相等，用石墨电极电解Na2SO4溶液时，阴、阳两极释放H2、O2的体积比为21，d项不符合问题。答案： c7 .用石墨电极将下述物质的水溶液电解一段时间后，在剩馀的电解质溶液中加入一定量的物质(括号内)，溶液可以恢复到与原来的溶液完全相同的状态(双选择)。A.CuCl2(CuCl2) B.NaOH(NaOH )C.NaCl(HCl) D.CuSO4Cu(OH)2分析：由于电解CuCl2溶液的化学方程式为CuCl2Cu Cl2，因此电解后加入CuCl2可以复原的电解NaOH溶液的化学方程式为：2H2O2H2 O2， 电解后加水时还原NaCl溶液电解时的电解方程式为：2NaCl2H2 OCL2H2 NaOH，电解后流过HaOH发生反应： NaOH HCl=NaCl H2O，电解能够使溶液还原的CuSO4溶液的化学方程式为， 2 cuso4-2H2O2CuO2h2so 4在电解后加入Cu(OH)2反应： H2SO4 Cu(OH)2=CuSO4 2H2O，CuSO4和生成h2o的物质的量之比12与电解时消耗的两者之比11不一致，因此加入Cu(OH)2答案：交流8 .某同学想制作环保消毒液发生器，以石墨为电极电解饱和氯化钠溶液，为了制作通电时能完全吸收Cl2的具有强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。 以下，对于电源电极名和消毒液主要成分判断为正确()A.a为正极，b为负极NaClO和NaClB.a是负极，b是正极NaClO和NaClC.a为阳极，b为阴极HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极HClO和NaCl解析：电解饱和盐水的方程式为2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2，NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。 这个学生制作的考虑了纵向家庭环境的消毒装置，如果把阳极放在上面的话会产生氯气逃逸，和NaOH完全没有作用。 很明显，阳极放在下面，阴极放在上面，在下面的阳极生成的氯气通过溶液时，经常被阴极生成的NaOH吸收。 反应为Cl2 2NaOH=NaCl NaClO H2O。 另外，图中的电极a、b不是电解槽的电极，而是电源的电极。 与电解装置上方的阴极连接的a是电源的负极，b是正极。答案： b用石墨电极电解M(NO3)x的水溶液，在阴极增加a g时，阳极同时产生b 1氧(标准状况)，由此可知m的相对原子质量为()A. B .C. D解析：根据电解规律表示物质间的对应关系，m的相对原子质量为Mr。Mx xe- O2Mr g22.4 Labl正确答案： Mr=。答案： c10 .在CuSO4和CuSO4的混合液100ml中，用石墨进行电极电解，在两极捕集2.24 L的气体时(标准状况)，原混合液中的Cu2的物质的量浓度为()a.1摩尔-1b.2摩尔- 1c.3摩尔-1d.4摩尔- 1分析：分析H2SO4、CuSO4电解时阴、阳两极的电极反应，发现两极产生的气体为O2、H2各0.1 mol，O2得到0.4 mol的电子，H2失去了0.2 mol的电子。 从电子保存中，还有0.2 mol的电子由于Cu2丢失，因此Cu2的物质量为0.1 mol，Cu2的物质量浓度为=1 molL-1。答案： a二、非择题(本题包括4小题，共计50分)11.(12分钟)用石墨电极分别电解熔融状态的NaOH和NaOH的水溶液，写下电极反应和电池反应。熔融NaOHNaOH水溶液阴极反应式阳极反应式电池反应答案：熔融NaOHNaOH水溶液阴极反应式2na2e-2na2h2e-h2阳极反应式4 oh -2 h2o o o24 e -4 oh -2 h2o o o24 e -电池反应4na4oh-4na o2 2h2o2H2O2H2 O212.(15分钟)图为持续电解一定量的CaCl2水溶液(包括酚酞)的装置(以铂为电极)，a为电流计。 电解t1一段时间后，使CO2连续地流入电解液中。(1)电解时，f极为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _反应，电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)电解池中发生的现象：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _._ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _解析：溶液中Ca2、h、Cl-、OH-、通电时，Ca2、h向阴极移动，h放电能力强于Ca2，在e极发生反应：2h2e-h2、H2O电离的h放电，OH-浓缩为阴极(e极)，阴极区域的溶液变红的Cl-、OH-向阳极移动，Cl-在阳极放电电解t1一段时间后，溶液中的OH-浓度增大，相当于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液，流过co2:ca22oh co2=caco3 h2o，持续流过CO2:CaCO3 CO2 H2O=Ca(HCO3)2。答案： (1)氧化2Cl-Cl2 2e-还原2 h 2e -h2l-2 h2o2oh-h2cl 2(2)通电后，在e极溶液为红色通电时，e极、f极均通过气体生成CO2，溶液中出现白沉淀，co2沉淀继续通电时消失13.(13分钟) (2020温州高二品质检查)在25 下，用石墨电极电解2.0 L 0.5 molL-1 CuSO4溶液。 5 min后，在一个石墨电极上生成了6.4 g Cu的Cu。 让我们回答下一个问题(1)氧化反应发生在下列情况之一： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)如果电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的H 为_。(3)为了使溶液恢复到与电解前相同的状态，请加入_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ mol。分析：用石墨电极电解CuSO4溶液，电极反应为阴极2CUV24e-2CU，阳极4OH-O2 2H2O 4e-，电池反应为2CuSO4 2H2O2Cu 2H2SO4 O2。(1)根据以上分析，发生氧化反应的是阳极，电极反应式为4oh-o2h2o 4e-。(2)以上反应式表明：2Cu4e-O22H2SO44H128 g 1摩尔4摩尔6.4 g n(O2) n(H )即，n(H )=0.2 mol h =0.1摩尔- 1(3)由(2)可知，从溶液中析出了n(Cu)=0.1 mol、n(O2)=0.05 mol，因此，为了恢复原状，加入cuo0.1mol (或cuio30.1mol ) .答案： (1)阳4 oh -4 e-o 2h2o(2) 0.1摩尔- 1(3)0.1 CuO或CuCO314.(10分钟) (2020榆林高二品质检查)将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶解于水中制成100 mL溶液，用石墨电极电解一段时间后，在一个极析出0.3 mol Cu时，计算在另一个极产生的气体体积(标准状况)解析： 3种物质溶于水时，AgNO3和KCl反应的溶液中含有0.2 mol KNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0