苏教版-选修四-专题3 溶液中的离子反应-第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 全国一等奖

《电解原理》同步练习一、选择题1．用石墨作电极，分解电解下列各物质的溶液：①CuCl2②CuSO4③NaBr④NaNO3⑤盐酸⑥H2SO4⑦KOH。其中只有水被电解的有()A．①②⑤ B．③④⑥⑦C．④⑥⑦ D．③⑤⑥⑦2．(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．①②③④ B．③④C．②③④ D．③4．如图所示的装置能够组成电解池的是()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，d为负极B．阳极的电极反应式：Cu2＋＋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．AgNO3(AgNO3) B．NaOH(NaOH)C．KCl(KCl) D．CuSO4(CuO)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．CuSO4溶液 D．NaOH溶液8．(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CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl29．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()A．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Na2SO4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1:110．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CuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH。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－=H2↑B．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13gD．导线中通过电子的物质的量为二、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：(1)电源电极X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________。12．仔细分析如图装置，完成下面的填空。(1)一段时间后，可能发现的现象是：甲池，Zn棒逐渐溶解，碳棒上有________产生。与Zn棒相连的碳棒质量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)甲池Zn极为________极，电极反应式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________乙池中C1为________极，电极反应式为：______________________________________________________________________________________________________________________________________，乙池总反应式为：____________________________________。13．(2012·试题调研)分别回答下列问题：(1)从H＋、Na＋、Cu2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解(使用惰性电极)，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11____。(2)①用惰性电极电解CuSO4溶液，若阴极上有1.6gCu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/LCuSO4溶液，直到Cu完全析出，所得溶液中氢离子浓度为________。(忽略溶液体积的变化)。14．从NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、H＋、Cu2＋、Ba2＋、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H2和O2时，电解质的化学式可能是_____；(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，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11，电解质的化学式可能是________。15．由于Fe(OH)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(OH)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(OH)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．NaCl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Na2SO4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________。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100g%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g%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：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________g。⑤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？________________________________________________________________________________________________________________。答案一、选择题1．答案：C点拨：只有水被电解即是在阴极上H＋放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子)，同时在阳极上OH－放电(溶液中含有含氧酸根离子或F－)。2．答案：B点拨：根据电解原理，阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极发生还原反应：Cu2＋＋2e－=Cu。因此阳极上产生有刺激性气味的气体——氯气，在阴极上析出铜。故B项正确。3．答案：B点拨：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。4．答案：D点拨：电解池要有外接电源，形成闭合回路。5．答案：C点拨：根据电流方向判断出a是电源正极，c为阳极，2Cl－－2e－=Cl2↑；b是电源负极，d为阴极，Cu2＋＋2e－=Cu。A、B、D错误。6．答案：D点拨：对于选项A,4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))4Ag↓＋O2↑＋4HNO3，脱离反应体系的物质是“Ag和O2”，所以应当加入适量Ag2O才能复原；B项，实质是电解水，应加水；C项，2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2KOH＋H2↑＋Cl2↑，应通入适量HCl气体。7．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CuCl2溶液产生的气体只有氯气，转移2mol电子，生成氯气1mol；电解CuSO4溶液，产生的气体只有氧气，转移2mol电子，生成氧气；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，共。8．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CuSO4，符合题意；B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．答案：D点拨：电解稀硫酸，实质是电解水，因溶剂减少，H2SO4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Na2SO4溶液，其实质也是电解水，在阴、阳极上分别析出H2、O2，两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．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－=H2↑，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Cu时，向烧杯中加入CuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH，电路中通过的电子为。则Zn－2e－=Zn2＋，锌溶解6.5g。二、非选择题11．答案：(1)负极(2)Ag－e－=Ag＋(3)13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－=Ag＋；析出2.16g银，电路中通过的电子为；A中阴极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，通过的电子为，则生成氢氧根离子，氢氧根离子浓度为0.2L＝L，pH为13；要使电解后的溶液恢复到电解前完全相同，应通入氯化氢。12．答案：(1)气体(或气泡)增大(2)负Zn－2e－=Zn2＋阳2Cl－－2e－=Cl2↑CuCl2eq\o(=,\s\up15(电解))Cu＋Cl2↑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C1棒是阳极。13．答案：(1)①CuCl2②H2SO4或Na2SO4③HCl或NaCl(2)①0.28L②L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。①水量不变应为电解电解质型，②水量减少，电解质的量不变，则为电解水型，③两极都产生气体，且气体体积比为11，应为放氢气生碱型或电解电解质型。(2)①2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4128g22.4LgV128g:1.6g＝22.4L:VV＝0.28L②由2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4可知，铜完全析出，生成硫酸的物质的量与电解前硫酸铜的物质的量相等，即c(H2SO4)＝c(CuSO4)＝L，所以c(H＋)＝L。14．答案：(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的一种(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的一种(3)HCl、BaCl2中的一种点拨：题中提供的电解质离子是七种，其实还包括OH－，即八种。这些离子放电的顺序是：阳极：Cl－>OH－>(NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4))阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋>Ba2＋(1)两极分别放出H2和O2，即H＋和OH－放电，实质是电解H2O，水中的溶质应是起导电作用而又不改变H＋和OH－放电的顺序，它可以是HNO3、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的任意一种，但不是BaSO4。(2)阴极析出金属，即Ag＋或Cu2＋放电；阳极放出O2，即OH－放电。水中的溶质可以是AgNO3、Cu(NO3)、CuSO4中的任意一种，但不是Ag2SO4。(3)两极都生成气体，且气体体积比为11，则放电的离子应是Cl－和H＋。水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。15．答案：(1)Fe2H＋＋2e－=H2↑(2)BC(3)隔开空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化成为Fe(OH)3加热d以除去其中溶解的O2；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