2021-2022学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 电解的原理作业鲁科版选修4

1、2021-2022学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 电解的原理作业鲁科版选修42021-2022学年高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 第1课时 电解的原理作业鲁科版选修4年级：姓名：- 9 -电解的原理(建议用时：40分钟)1能用电解的原理说明问题的是()电解是把电能转化成化学能；电解是把化学能转化成电能；电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；某些不能自发的氧化还原反应，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；电解和电离都需要通电。abcd答案d2某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，下列

2、有关分析完全正确的是()选项abcda电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极q离子阳离子阳离子阴离子阴离子b电子由电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中阳离子移向阴极。3下列叙述正确的是()a电解池的阴极上发生失电子的氧化反应b用惰性电极电解na2so4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为12c用惰性电极电解饱和nacl溶液，若有1 mol电子发生转移，则生成1 mol naohd酸溶液、碱溶液、盐溶液电解后，溶液的ph都增大c电解池的阳极上发生失电子的氧化反应，a项错误；电解na2so4溶液，实际上是电解水，阴极产生h2，阳极产生o2，二者物质的量之比为21，b项错误；电解饱和na

3、cl溶液：2nacl2h2o2naohh2cl2，每转移1 mol电子，则生成1 mol naoh，c项正确；电解h2so4溶液、naoh溶液、na2so4溶液后，溶液的ph分别会减小、增大、不变，d项错误。4用铂作电极电解下列物质的水溶液，电解方程式正确的是()acuso4溶液：2h2o2h2o2b稀硫酸：2h2o2h2o2ccucl2溶液：2cucl22h2o2cuo24hcldnacl溶液：2nacl2nacl2b当电解池的电极是惰性电极时，阳极不溶解。a项，正确的电解方程式为2cuso42h2o2cuo22h2so4；b项，实质是电解水，电解方程式正确；c项，正确的电解方程式为cucl

4、2cucl2；d项，电解的是nacl溶液，而不是熔融的nacl，正确的电解方程式为2nacl2h2oh2cl22naoh。5用惰性电极电解足量的cu(no3)2溶液，下列说法中不正确的是()a阴极发生的电极反应为cu22e=cub阳极发生的电极反应为4oh4e=2h2oo2c若有6.4 g金属cu析出，放出的o2为0.05 mold恰好电解完时，加入一定量的cu(no3)2溶液可恢复到原溶液的浓度答案d6用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的ph变小，并且在阳极得到0.56 l气体，阴极得到1.12 l气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是 ()a稀盐酸 bkno3溶液

5、ccuso4溶液d稀硫酸d阳极与阴极产生的气体体积之比为，相当于电解水，ph变小说明电解了含氧酸的水溶液。7如图为直流电源电解稀na2so4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是()a逸出气体的体积，a电极的小于b电极的b一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色d电解稀na2so4水溶液，其实质是电解水，b极为阳极：4oh4e=2h2oo2，a极为阴极：4h4e=2h2。a极逸出氢气，b极逸出氧气，二者都是无色无味的气体，且a极氢气的体积是b极氧气体积的2倍，a、b均错误

6、；a极h得电子，使a极附近c(oh)增大，遇石蕊溶液变蓝色；b极oh放电，致使b极附近c(h)增大，遇石蕊试液变红色，c错误。8如图所示，四支电极均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如表：组abcd甲槽naoh溶液agno3溶液h2so4溶液nacl溶液乙槽cuso4溶液cucl2溶液agno3溶液agno3溶液甲乙要满足的条件是：工作一段时间后，甲槽电解液ph增大，而乙槽电解液ph减小；b、c两极放电离子的物质的量相等。则：(1)应选用的电解液是_组。(2)甲槽的电解方程式为_；乙槽的电解方程式为_解析根据电解规律，电解后电解液的ph升高的有naoh溶液和nacl溶液；ph降低的有cuso4溶

7、液、agno3溶液和h2so4溶液；ph基本不变的有cucl2溶液。由条件排除b、c，又因为甲、乙两槽是串联的，故b为阳极、c为阴极，a、d组电解液的电极反应式分别为a组b极：4oh4e=o22h2oc极：2cu24e=2cud组b极：2cl2e=cl2c极：2ag2e=2ag由条件排除a。答案(1)d(2)2nacl2h2o2naohcl2h24agno32h2o4ago24hno39用惰性电极电解下列电解质溶液：硫酸；盐酸；naoh溶液；na2so4溶液；cucl2溶液；nacl溶液；cuso4溶液。请依据所学知识回答下列问题(填序号)：(1)阴极反应与相同的有_，与相同的有_。(2)阳极

8、反应与相同的有_，与相同的有_。(3)写出电解下列溶液的化学方程式：_；_；_(4)只有水被电解的是_，只有电解质本身被电解的是_，电解质和水都被电解的是_。(5)电解后溶液的ph显著增大的是_，减小的是_。(6)欲使溶液电解后复原需_，欲使电解后的复原需加入_。答案(1)(2)(3)2h2o2h2o22nacl2h2o2naohh2cl22cuso42h2o2h2so42cuo2(4)(5)(6)通入hcl气体cuo10某实验小组模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示，该装置能将h2o和co2转化为o2和某种燃料(c3h8o)。下列说法正确的是()a该装置将化学能转化为光能和电能b该装置工

9、作时，h从b极区向a极区迁移c每生成1 mol o2，有44 g co2被还原da电极上的电极反应式为3co218h18e=c3h8o5h2ob由装置图可知，该装置为电解池，a项错误；b电极连接电源的正极，作阳极，在电解池中h向a极(阴极)区移动，b项正确；b电极上发生的是h2oo2的氧化反应，每生成1 mol o2转移4 mol电子，a电极上发生反应co2c3h8o，c3h8o中碳元素的化合价是2，每消耗3 mol co2转移18 mol电子，故生成1 mol o2消耗 mol co2，c项错误；a电极上发生还原反应3co218h18e=c3h8o5h2o，d项错误。11如图所示，用pt作电

10、极，电解100 ml 0.4 moll1的nacl溶液和100 ml 0.1 moll1的稀硫酸，标准状况下产生0.224 l cl2时停止电解，取出电极，将两烧杯中的溶液混合并冷却至室温，所得溶液的ph为(设气体产物全部逸出，混合溶液的总体积为200 ml)()a5b6c7d13c在nacl溶液中，电解前nacl溶液中含0.04 mol cl，电解后，当阳极上产生0.224 l(0.01 mol)cl2(消耗0.02 mol cl)时，在阴极上恰好有0.02 mol h被还原，则最终nacl溶液中还有0.02 mol cl、0.02 mol oh；电解稀硫酸实际上是电解水，溶液中硫酸的物质的

11、量不变，则n(h)0.1 l0.1 moll120.02 mol。两溶液混合后oh与h恰好完全反应，溶液显中性，ph7，c项正确。12如图所示，甲烧杯中盛有100 ml 0.50 moll1的agno3溶液，乙烧杯中盛有100 ml 0.25 moll1的cucl2溶液，a、b、c、d均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现a极比c极重1.9 g，则甲乙(1)电源e为_极，f为_极。(2)a极的电极反应式为_，析出物质_mol。(3)b极的电极反应式为_，析出气体_ml(标准状况)。(4)c极的电极反应式为_，析出物质_mol。解析由电解一段时间后a极比c极重，可知a极上有ag析出，c

12、极上有cu析出，设a极上析出银的物质的量为n(ag)，则c极上析出cu的物质的量为n(ag)，有关系式108 gmol1n(ag)64 gmol1n(ag)1.9 g，n(ag)0.025 mol。由此可知，两电解池内的电解质均是足量的，故两池电极反应式分别为a极：4ag4e=4ag；b极：4oh4e=2h2oo2；c极：cu22e=cu；d极：2cl2e=cl2。a、c两极析出ag和cu物质的量分别为0.025 mol和0.012 5 mol，b极析出o2的体积为0.006 25 mol22.4 lmol10.14 l140 ml。答案(1)负正(2)4ag4e=4ag0.025(3)4oh

13、4e=2h2oo2140(4)cu22e=cu0.012 513如图所示，在用石墨作电极的电解池中，加入500 ml含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到a电极表面有红色的固态物质生成，b电极上有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出a电极，经洗涤、干燥、称量，发现电极质量增加1.6 g。请回答下列问题：(1)写出b电极发生反应的电极反应式：_(2)写出电解时总反应的离子方程式：_(3)电解后溶液的ph为_，要使电解后的溶液恢复到电解前的状态，则可加入_，其质量为_。(假设电解前后溶液的体积不变)(4)请你设计实验确定原溶液中可能含有的酸根离子，要求：提出两种可能的假设，分

14、别写出论证这两种假设的操作步骤、实验现象和实验结论。假设一：_假设二：_解析(1)抓住关键信息“蓝色溶液”“红色的固态物质”“无色气体”，可推知a、b两电极上分别产生cu与o2，则b电极是阳极，发生反应2h2o4e=4ho2。(2)电解总反应的离子方程式为2cu22h2o通电,2cuo24h。(3)a电极增加的质量即为生成的铜的质量，则根据电解总反应的离子方程式可知，n(h)2n(cu)20.05 mol，c(h)0.1 moll1，故电解后溶液的ph1。若使电解后的溶液恢复到电解前的状态，则可加入cuo，m(cuo)m(cu)m(o2)1.6 g2 g。(4)假设原溶液中的酸根离子为so。取少量电解后的溶液，向其中加入bacl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明原溶液中含有so。假设原溶液中的酸根离子为no。取少量电解后的溶液，向其中加入cu微热，若cu溶解，并有无色气体