【高效攻略、逐个击破】高中化学《431电解原理》章节验收题新人教版选修4

1、14-3-1 电解原理一、选择题1. 用石墨作电极，分解电解下列各物质的溶液： CuCI2CuSQ NaBrNaNO 盐酸HSQKQH 其中只有水被电解的有（）A.B.C.D.答案：C点拨：只有水被电解即是在阴极上放电（溶液中阳离子是较活泼的金属离子），同时在阳极上 QH 放电（溶液中含有含氧酸根离子或FJ。2.（2012 试题调研）用石墨做电极电解 CuCl2溶液，下列说法正确的是（）A. 在阳极上析出金属铜B. 在阴极上析出金属铜C. 在阴极上产生有刺激性气味的气体D. 阳极上发生还原反应答案：B点拨：根据电解原理，阳极发生氧化反应：2C 2e=Cl2T，阴极发生还原反应：Cu+ 2e=C

2、u 因此阳极上产生有刺激性气味的气体一一氯气，在阴极上析出铜。故B 项正确。3. 下列叙述正确的是（）1电解池是将化学能转变成电能的装置2原电池是将电能转变成化学能的装置3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4电解池两个电极材料可以相同A.C.答案：B点拨：电解质溶液导电发生了氧化还原反应， 动，是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。4如图所示的装置能够组成电解池的是（B.D.是化学变化；金属导电仅是电子的定向移2答案：D点拨：电解池要有外接电源，形成闭合回路。5如下图所示是电解 CuCl2溶液的装置，其中 c、d 为石墨电极，则下列有关判断中正 确的是()A. c 为正极，

3、d 为负极B.阳极的电极反应式：CLT+2e_=CuC. 电解过程中，d 电极质量增加D. 电解过程中，氯离子浓度不变答案：C点拨：根据电流方向判断出 a 是电源正极，c 为阳极，2C一 2e=Cbf；b 是电源负 极，d 为阴极，Cu2+ 2e_=Cu A B D 错误。6.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物质(括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()A. AgNO(AgNQ)B. NaOH(NaOH)C. KCl(KCl)D. CuSO(CuO)答案：D电解点拨：对于选项 A,4 AgNO+ 2fO=4AgJ+ Qf + 4HNO,脱离反应体系的物质是“

4、Ag稀硫酸A硫酸铜溶液D电流方向3电解和 Q”，所以应当加入适量 AO 才能复原；B 项，实质是电解水，应加水；C 项，2KCI + 2HzO=2K0 出 H2f+ Cl2T，应通入适量 HCI 气体。7同温、同压下，用惰性电极在U 形管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积量大的是（）A.饱和食盐水B. CuCl2溶液C. CuSO 溶液D. NaOH 溶液答案：A点拨：电解饱和食盐水，两极分别产生氢气和氯气，假设转移2mol 电子，生成氢气和氯气各 1mol,共 2mol;而电解 CuCb 溶液产生的气体只有氯气，转移2mol 电子，生成氯气1mol;电解 CuSO 溶液，产

5、生的气体只有氧气，转移 2mol 电子，生成氧气 0.5mol ;电解 NaOH溶液，两极分别产生氢气和氧气，转移 2mol 电子，生成氢气 1mol、氧气 0.5mol ,共 1.5mol。& （2012 试题调研）如图所示，X、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极极板质量增加，b 极极板处有无色无味的气体放出，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CuSOB石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNOD铜石墨负极CuCl2答案：A点拨：本题突破口是“a极极板质量增加”，据此判断 a 极一定是阴极，则 b 极一定是 阳极。A 是惰性阳极电解 CuSO,符合题意；B

6、的实质是电解水，两极都产生气体，不符合题 意；C 的阳极是铁，是活性电极，不符合题意； D 的阳极生成氯气，是有刺激性气味的气体， 不符合题意。9 用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）4A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的pH 不变B. 电解稀 NaOH 溶液，要消耗 OH,故溶液的 pH 减小C.电解 NS2SO 溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解 CuCl2溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1答案：D点拨：电解稀硫酸，实质是电解水，因溶剂减少，HSQ 浓度将增大，故溶液的 pH 变小; 电解稀氢氧化钠溶液，虽然 OH 在阳极放电，但 H 同

7、时也在阴极放电，其实质同样是电解水，溶液的浓度将变大，故溶液的pH 变天；电解NQSQ溶液，其实质也是电解水，在阴、阳极上分别析出 H2、C2,两者的物质的量之比为 2:1，而非 1:2 ;电解 CuCl2溶液，在阴、阳两极 上分别析出Cu 和 Cl2，两者的物质的量之比为1:1。10.用如图所示的装置进行实验， 反应一段时间后断开K,向烧杯中加入 0.1mol CuO后 CuSQ 溶液恰好恢复到反应前的浓度和pHo 下列说法中不正确的是（）A.铜棒为正极，其电极反应式为2H* + 2e =HfB. 烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出C.反应中消耗锌的质量为 13 gD.导线中通过电

8、子的物质的量为0.1mol答案：D点拨：图中左侧装置为原电池，铜棒为正极，其电极反应式为2H+ 2e=Hf,锌为负极；右侧装置为电解池， 右侧碳棒为阴极，电极反应式 Cu2+ 2e=Cu 该极析出 0.1mol Cu 时，向烧杯中加入 0.1mol CuO 后 CuSO 溶液恰好恢复到反应前的浓度和 pH,电路中通过一2+5的电子为 0.2mol。贝 U Zn 2e =Zn，锌溶解 6.5 g。二、非选择题11. （2012 经典习题选萃）如下图所示，常温下电解5min 后，铜电极质量增加 2.16g。试回答：X 电源 Y*Pt Pt -Cu AgKC1 溶液溶液AB电源电极 X 名称为_（填

9、“正极”或“负极”）。（2）_ 电解池 B 中阳极的电极反应式是。（3）_若 A 中 KCl 溶液的体积是200mL 电解后溶液的 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，应加入 _ 。答案：负极（2）Ag e=Ag13 氯化氢点拨：铜电极质量增加，铜电极为阴极，X 即为负极；则电解池 B 中银为阳极，电极反应式是 Ag e一=Ag ;析出 2.16g 银，电路中通过的电子为0.02mol ; A 中阴极电极反应式为 2H+ 2e一=Hf，通过的电子为 0.02mol，则生成 0.02mol 氢氧根离子，氢氧根离子浓 度为0.02mol/0.2L = 0

10、.1mol/L , pH 为 13;要使电解后的溶液恢复到电解前完全相同，应通 入 0.02mol 氯化氢。12仔细分析如图装置，完成下面的填空。6乙池中 C 为_ 极，电极反应式为： _ ?乙池总反应式为：_ 。答案：（1）气体（或气泡）增大负 Zn 2e=Zrn+阳电解2Cl2e=Cl2TCuCl2=Cu+Cl2T点拨：根据原电池和电解池的形成条件可知，甲是原电池，乙是电解池，甲中Zn 作负极，所以乙中与 Zn 相连的 C2是阴极，另一个 Ci棒是阳极。13. （2012 试题调研）分别回答下列问题：（1）从 H、Na*、Cu2+ Cl、SO中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解（使

11、用惰性电极），用电解质的化学式填空：（只写一种即可）1电解过程中溶液颜色变浅且水量不变 _;2电解过程中电解质的量不变，水量减少 _;3电解过程中两极析出气体的体积比为1 1_。（2）用惰性电极电解 CuSO 溶液，若阴极上有 1.6 g Cu 析出，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为_。2_ 用铂电极电解 0. 02mol/L CuSO4溶液，直到 Cu 完全析出，所得溶液中氢离子浓度为。 （忽H2SO4溶液甲CuCl2溶液乙（1）一段时间后，可能发现的现象是：甲池，与 Zn 棒相连的碳棒质量 _ （填“增大”Zn 棒逐渐溶解，碳棒上有 _ 产生。“减小”或“不变”）。7略溶液体积的变化

12、）。答案：CuCl2H2SQ 或 Na2SQHCl 或 NaCl(2)0.28 L0.04mol/L点拨：(1)惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型，放氢气生碱型和放氧气生酸型。水量不变应为电解电解质型，水量减少，电解质的量不变，则为电解水型，两极都产生气体，且气体体积比为1 1，应为放氢气生碱型或电解电解质型。电解(2)2CuSQ+2H2Q=2Cu+Q2f +2fSC4128 g 22.4 L1.6 gV128 g:1.6 g = 22.4 L:V V= 0.28 L电解由 2CuSQ+ 2fQ=2Cu+ Qd+ 2fSQ 可知，铜完全析出，生成硫酸的物质的量与电解前硫酸铜的

13、物质的量相等，即C(H2SQ)=c(CuSC4) = 0.02mol/L ,所以c(H+) = 0.04mol/L。一2亠2亠2亠亠 一14. 从 NQ、SQ、H、Cu、Ba、Ag、Cl 等离子中选出适当的离子组成电解质， 采用惰性电极对其溶液进行电解。(1) 若两极分别放出 Ha 和 Q 时，电解质的化学式可能是 _；(2) 若阴极析出金属，阳极放出Q,电解质的化学式可能是 _ ;(3) 若两极分别放出气体，且体积比为1 1，电解质的化学式可能是 _。答案：(1)HNQ3、HSQ、Ba(NQ02、Ba(QH)2中的一种(2) AgNO3、Cu(NQ)2、CuSQ 中的一种(3) HCl、Ba

14、Cl2中的一种点拨：题中提供的电解质离子是七种，其实还包括QH,即八种。这些离子放电的顺序是：阳极：ci一QH(NQ一、sQ一)阴极：Ag+Cu2+H+Ba2+(1) 两极分别放出 H 和 Q,即和 QH 放电，实质是电解 HQ,水中的溶质应是起导电作用而又不改变 订和 QH 放电的顺序，它可以是 HNCXCu(NQ)2、Ba(NO)2、Ba(QH)2中的任 意一种，但不是 BaSQ。(2) 阴极析出金属，即 Ag*或 Cu2+放电；阳极放出 Q, 即卩 QH 放电。水中的溶质可以是AgNQ Cu(NQ)、CuSQ 中的任意一种，但不是 AgzSQ。(3) 两极都生成气体，且气体体积比为1 1

15、,则放电的离子应是 CI一和 1。水中的溶质8可以是 HCl、BaCl2中的任意一种。15. 由于 Fe(QH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与碱反应制得白色纯净的Fe(QH)2沉淀，应用右图所示的电解实验来探究能否制得白色纯净的Fe(QH)2沉淀，两电极的材料分别为石墨和铁。(1) a 电极材料应为 _ , b 电极的电极反应式为 _。(2) 电解液 d 可以是_(填编号)。A.纯水B. NaOH 溶液C . NaCI 溶液D. CuCl2溶液(3) c 为苯，其作用是 _ ，在加入苯之前，对d 溶液应作何简单处理： _ 。这是为什么？可否用其他试剂来代替？ _。(4) 为了在较短

16、时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 _。A. 改用稀硫酸作电解液B. 适当增大电源的电压C. 适当减小两电极间的距离D. 适当降低电解液的浓度(5) 若 d 改为NQSQ溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显的现象为 _ 。答案：(1)Fe2H+ 2e=Hf(2)BC(3) 隔开空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化成为 Fe(QH)3加热d以除去其中溶解的Q;可以考虑用汽油、煤油等密度比水溶液小的试剂来代替(4) BC(5) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色9点拨：这是一道实验分析题。我们可以通过实验现象讨论制备的方法。(4)要加快电解

17、的速率，可以增大电解液的浓度，但不能用稀硫酸，因为它可溶解氢氧化亚铁，而增大电压 和缩小两极板间的距离，均可以使电解的速率加快。(5)当电解一段时间后将电源反接，则电解为电解水：2HbO=2H2T+Qf,生成的氧气将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。16. （2012 经典习题选萃）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g5.00%的 NaOH 溶液、足量的 CuSO 溶液和 100 g 10.00%的 KaSQ 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&SQ 浓度为 10. 47%乙中 c 电极质量增加。据此回答问

18、题：1电源的 N 端为_极。2电极 b 上发生的电极反应为 _ 。3列式计算电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积： _ 。4电极 c 的质量变化是 _go5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：正24OH4e=2HO+Qf10.00%3水减少的质量：100 gx（1 1047%） = 4.5 g4 5 g1生成 O2体积：-i-i x-x22.4 L mol1 1= 2.8 L1.8 g mol24165甲：碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH 浓度增大乙：酸性增大，因为阳极上OH