高中化学课时分层作业21电解原理及其规律新人教版选修4

课时分层作业（二十一）

（建议用时：40分钟）

［基础达标练］

1.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

有关分析完全正确的是（）

i直流电源_I

CClA

-b-

我毒要怎^-

选项ABCD

a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

［答案］B

2.关于如图所示①、②两个装置的叙述，正确的是（）

cThcZnT^lCu

①\/②

100mL0.1mcl/L稀硫酸

A.装置名称：①是原电池，②是电解池

B.硫酸浓度变化：①增大，②减小

C.电极反应式：①中阳极：401—4e-=2Hz0+02t②中正极：Zn—

2e-=Zn2+

D.离子移动方向：①中酎向阴极方向移动，②中H,向负极方向移动

B［①中有外加电源为电解池，②为原电池，A错误；①中电解水，硫酸浓度增大，②

中正极材料消耗H+,硫酸浓度减小，B正确；②中正极反应为2H++2r=41,C错误；

②中H+向正极移动，D错误。］

3.将一直流电源的正、负极（电极材料为Pt）,用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化

钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是（）

选项ABC1)

阳极蓝白红蓝

阴极白蓝蓝蓝

D［阳极上「放电生成L,使淀粉变蓝，阴极上H，放电后，使溶液中的

c(H+)<c(OH-),呈碱性,使石蕊显蓝色，故D项正确。］

4.如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正

确的是()

电源

CuSO4溶液滴有酚猷用NaCl溶液

A.X极是电源负极，Y极是电源正极

B.a极上的电极反应是2Cr-2e-=Cl2t

C.电解过程中CuSOi溶液的pH逐渐增大

D.Pt极上有6.4gCu析出时，b极上产生2.24L(标准状况下)气体

B［b极附近溶液显红色，所以b极上的电极反应为21r+2鼠=压t，a极上的电极反

应为2C「一2e-=CLt,则丫为电源负极，X为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极，a为阳

电解

极，b为阴极，A项错误，B项正确；2CuS0i+2H20^=2Cu+02t+211£0”电解过程中CuSCh

溶液的pH逐渐变小，C项错误；Pt极上发生氧化反应，不会有Cu析出，D项错误。］

5.用惰性电极进行电解，下列说法正确的是()

A.电解NaNQ,溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2：1

B.电解足量CuSO,溶液一段时间后，加入一定质量的CU(0H)2,溶液能与原溶液完全相

同

C.电解硫酸钠溶液时，Na+向阳极移动

D.电解K0H溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变

A［B项，复原物质应为CuO；C项，Na+向阴极移动；D项，溶液变浓，pH变大。］

6.如图所示，X和丫均为石墨电极：

电源

⑴若电解液为滴有酚醐的饱和食盐水，电解反应的离子方程式为

电解过程中_______极(填“阴”或“阳”)附近会出现红色。

(2)若电解液为500mL含A溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红

色固体物质生成，丫电极有无色气体生成。当溶液中原有溶质完全电解后，取出X电极，洗

涤、干燥、称量，电极增重1.6go

①电解后溶液的c(H+)=。要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定

量的(填物质的化学式)(假设电解前后溶液的体积不变)。

②请推测原溶液中所含的酸根离子可能是。

［解析］(1)电解饱和食盐水，阳极放电生成C1”阴极水中的射放电生成上，同

时生成0广，阴极附近会出现红色。(2)蓝色溶液，说明是可溶性铜盐溶液，X极有红色固体

物质生成，说明溶液中的Cu"放电，X极是阴极，丫极是阳极，有无色气体生成，说明是溶

液中的放电，阴离子为含氧酸根离子SO7或NO：。生成铜0.025mol,由电解反应的离

电解

++

子方程式2CU+2HZ0=2CU+02t+4H+可知,生成的H+为0.05mol,c(H)=0.1mol/Lo

使其恢复可加入氧化铜或碳酸铜。

电解

［答案］(1)2C「+2H2O=Ckt+H2t+20H「阴

(2)①0.1mol/LCuO(或CuC0：i)②SO厂(或NOT)

［能力提升练］

7.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3：1的CuSO,溶液和NaCl溶液的混

合溶液，不可能发生的反应是()

2+电解+

2++

A.2Cu+2H20-2Cu+4H+02f

电解

22++

B.Cu+2Cr=Cu+Cl2t

电解

C.2Cr+2H20^=20r+H2t+CLt

电解

D.2H20—2H2f+02t

C［由z?(CuSO4):z?(NaCl)=3：1得〃(Cu"):/?(C1")=3：1,由于阴离子的放电顺序

为Cl->0H->S(T,阳离子的放电顺序为Ci?+>H+>Na+,故该电解过程分为三个阶段。第

电解

2+

一阶段,电解CuCb溶液:Cu+2Cr=Cu+Cl2to第二阶段，电解CuSO」溶液：2Cu"

电解电解

+

+2H20-2CU+4H+02t«第三阶段，电解减0“和NaSO,溶液：2H20—2H2t+02t»］

8.用惰性电极电解含0.2molCuSOi的溶液一段时间后，阳极上生成标准状况下4.48L

气体，欲使电解质溶液恢复电解前的状况，应加入()

A.0.2molCuSOi

B.0.2molCuO

C.0.2molCu(OH)2

D.0.2molC11CO3

C[根据阳极产生0.2mol02,可知转移电子0.8mol,0.2molCuSO,溶液电解完又电

解0.2molHzOo复原物质应加0.2molCuO和0.2molHQ即0.2molCu(0H)2o]

9.下图是一套电解装置，两U形管中均盛有50.0mL电解质溶液，a、b、c、d为Pt

电极，通电一段时间后，d电极上析出金属Ag2.16g,没有气体产生，同时在b、c两极收

集到标准状况下相同体积的气体。请回答:

(De为极，写出c电极上的电极反应式：,c

极收集到的气体体积在标准状况下为L。

(2)b为极，写出b电极上的电极反应式：开始时是,后

来是。

(3)原CuCL溶液中溶质的物质的量浓度为mol•L-1,

［解析］(1)连接电源负极的电极作阴极，连接电源正极的电极作阳极，则c作阳极，

阴离子在阳极失电子，放电能力OH>NOs,则0H先失电子，反应式为40H—4e^=240+

+-

02t或2H2—4e-=4H++0zt,d极作阴极，其反应式为Ag+e=Ag,析出2.16g银单

质，整个电路转移电子0.02m