年人教版高二化学选修4课时跟踪检测（二十）电解原理

课时跟踪检测(二十)电解原理1．下列说法正确的是()A．电解池能把化学能转化为电能B．电解池中跟直流电源正极相连的电极是电解池的阳极C．通电时，电子从电解池的阴极流出，并沿导线流回电源的负极D．电解池中阴离子在阴极上发生氧化反应2．如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是()A．a是电源的正极B．电子流动的方向：d→bC．c极发生氧化反应D．如果将c，d两电极互换，则c上也会生成黄绿色气体3．用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液：①CuCl2②CuSO4③NaCl④NaNO3⑤盐酸⑥H2SO4⑦KOH其中只有水被电解的有()A．①②⑤ B．②④⑥⑦C．④⑥⑦ D．③⑤⑥⑦4．关于下图所示①、②两个装置的叙述，正确的是()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：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑②中正极：Zn－2e－=Zn2＋D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动5．为使反应Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是()A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液C．用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液D．用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸6．电解下列物质的水溶液时，在阳极无气体放出的是()A．AgNO3 B．CuCl2C．NaOH D．Na2S7．如下图所示，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CuCl28．在水中加入等物质的量的Ag＋、Na＋、Ba2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)，用惰性电极进行电解，一段时间后，在两极上得到的氧化产物和还原产物的质量之比为()A．8∶1 B．2∶27C．35.5∶108 D．108∶35.59．[双选题]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纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]C．KCl[KCl] D．CuSO4[CuO]10．用Pt电极电解含有0.1molCu2＋和0.1molX3＋的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列正确的是()A．Cu2＋>X3＋>H＋ B．H＋>X3＋>Cu2＋C．X3＋>H＋>Cu2＋ D．Cu2＋>H＋>X3＋11．如下图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉­KI试纸的C端变为蓝色。(1)E为电源的________极，F为电源的________极。(2)A中发生反应的化学方程式为_________________________________。(3)在B中观察到的现象是_____________________________________________。(4)D端的电极反应式为________________________________________________。12．下图，X和Y均为石墨电极：(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水，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，Y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1.6①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________。设计实验验证推测，写出实验的操作步骤、现象和结论________________。13．A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na＋、K＋、Cu2＋阴离子SOeq\o\al(2－,4)、OH－图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。(1)M为电源的________极(填写“正”或“负”)，电极b上发生的电极反应为________________。(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积为________。(3)写出乙烧杯中的电池反应方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。(4)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态，需要进行的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案1．选B电解池是把电能转化为化学能的装置，A项错误；电解池中，电子从直流电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，C项错误；电解池中阴离子在阳极上发生氧化反应，D项错误。2．选Bd极附近有黄绿色气体产生，应该是Cl－放电，说明d极是阳极，所以b是正极，A错；电子流向是阳极→电源正极，即d→b→a→c，所以B对；c极得电子，化合价降低，发生还原反应，C错；如果c是活性电极则不产生黄绿色气体，D错。3．选C只有水被电解，即在阴极上H＋放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子)，在阳极上OH－放电(溶液中含有含氧酸根离子或F－)，符合这一要求的是④⑥⑦。4．选B①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中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B正确；②中正极反应为2H＋＋2e－=H2↑，C错误；②中H＋向正极移动，D错误。5．选C该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为Cu放电，阴极为H＋放电，即用Cu作阳极，电解质溶液中为H2O放电，选项C符合要求。6．选DA、B、C项阳极分别放出O2、Cl2、O2，D项阳极生成S单质，故选D。7．选A由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极，x为电源的负极，y为电源正极。A选项中a极板为阴极，b极板为阳极，参考各个选项知，A项符合，电解时，a极有Cu附着，b极有O2放出；B项不符合，电解时a极无质量变化；C项阳极为Fe，为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成，C项不符合；D项电解时，Cl－在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激气味的气体，与题意不符合。8．选AAg＋与Cl－、Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)均生成沉淀，相当于电解NaNO3溶液，实质是电解H2O，两极得到的产物为H2和O2。9．选BD分析电解反应的原理，在两极析出什么物质(固体或气体)，相当于什么物质脱离反应体系，就加入什么物质，即可使溶液完全复原。A项，脱离反应体系的物质是Ag和O2，相当于Ag2O，所以应当加入适量Ag2O才能复原。(加入AgNO3，会使NOeq\o\al(－,3)的量增加)。B项，脱离反应体系的是H2和O2，相当于H2O，加入适量水可以复原。C项，脱离反应体系的是H2和Cl2，相当于HCl，应通入适量HCl气体才能复原。(加入盐酸时，同时也增加了水)。D项，脱离反应体系的是Cu和O2，相当于CuO，加入适量CuO可以复原。10．选D本题的解题信息在图像中，开始通电就有固体析出，且通过0.2mol电子后，就再没有固体析出了，说明是Cu2＋放电的结果，X3＋不放电。故正确答案为D。11．解析：本题实质上是三个电解装置串联，首先判断电源的正、负极，E为负极，F为正极；A中是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液。B中Cu为阳极，发生的反应为：Cu－2e－=Cu2＋，石墨为阴极发生的电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，由于水电离出的H＋放电，所以溶液中的c(OH－)>c(H＋)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑。答案：(1)负正(2)4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电),\s\do5())4Ag＋4HNO3＋O2↑(3)铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成(4)2H＋＋2e－=H2↑12．解析：(1)电解饱和食盐水，阳极Cl－放电生成Cl2，阴极水中的H＋放电生成H2，同时生成OH－，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Cu2＋放电，X极是阴极，Y极是阳极，有无色气体生成，说明是溶液中的OH－放电，阴离子为含氧酸根离子SOeq\o\al(2－,4)或NOeq\o\al(－,3)。生成铜0.025mol，由电解反应的离子方程式2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu＋O2↑＋4H＋可知，生成的H＋为0.05mol，c(H＋)＝0.1mol·L－1。使其恢复可加入氧化铜或碳酸铜。答案：(1)2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－阴(2)①0.1mol·L－1CuO或CuCO3②SOeq\o\al(2－,4)或NOeq\o\al(－,3)取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明含有硫酸根离子或取少量待测液于试管中，滴加浓硫酸，再加入铜粉，若有红棕色气体产生，则证明含有硝酸根离子13．解析：乙中c电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2＋＋2e－=Cu，即c处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。测得乙中c电极质量增加了16g，有金属析出，乙溶液中含Cu2＋，其他的都不可能，而Cu2＋只能和SOeq\o\al(2－,4)结合，可以确定B为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图，可以确定A为KOH或NaOH，C为Na2SO4或K2SO4。甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH－放电，即4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。当乙中有16gCu析出时，转移的电子为0.5mol,2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4。而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。丙中为Na2SO4或K2SO4溶液，相当于电解水，由方程式2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑可知，电极e上生成2molH2，转移4mol电子，所以当整个反