2024高中化学第四章电化学基础第三节电解池第1课时电解原理课后提升练习含解析新人教版选修4

PAGE7-电解原理[A篇对点强化训练]学问点一电解原理和电解池组成1．下列关于电解池的叙述中不正确的是()A．与电源正极相连的是电解池的阴极B．与电源负极相连的是电解池的阴极C．在电解池的阳极发生氧化反应D．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极答案A解析阳极与电源的正极相连，阴极与电源的负极相连；阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电子流向：负极→阴极；阳极→正极。2.利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是()A．b电极上发生氧化反应B．该装置能将化学能转变成电能C．电解质溶液中Cu2＋从b电极向a电极迁移D．若a为铜，则a的电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋答案D解析b与电源负极相连，b为阴极，阴极上发生还原反应，A项错误；该装置是电解池，将电能转化为化学能，B项错误；电解池中，阳离子(Cu2＋)向阴极(b极)移动，C项错误；a为阳极，若a为Cu，属于活性电极，则阳极反应为Cu－2e－=Cu2＋，D项正确。3．如图中两烧杯盛有相同电解质溶液，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发觉a极板质量增加。b极板处有无色无味气体放出，符合这一状况的是()答案A解析由通电后a、b两极的现象知，X为负极，Y为正极，故B、D错误；b为阳极，A项中的阳极反应：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，C项中的阳极发生反应：Fe－2e－=Fe2＋，结合b极处有无色无味气体放出，则A正确，C错误。4．按A图装置进行试验，若图B的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不行能表示的是()A．c(Ag＋) B．c(NOeq\o\al(－,3))C．溶液的pH D．银棒的质量答案D解析A中银是阳极，通电后失去电子生成Ag＋进入溶液，Ag＋在阴极上得到电子析出Ag，溶液中c(Ag＋)、c(NOeq\o\al(－,3))保持不变，溶液的体积不变，故pH不变。5．如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的是()A．电流表指针不发生偏转B．Al、Pt两极有H2产生C．甲池pH减小，乙池pH不变D．Mg、C两极生成的气体在肯定条件下可以恰好完全反应答案D解析闭合开关S后，左侧构成原电池，在碱性环境中，Al作负极，电极反应为Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，Mg作正极，产生氢气；右侧构成电解池，Pt作阴极，C作阳极，电解氢氧化钠溶液相当于电解水，Pt极产生氢气，C极产生氧气，综合分析知D正确。学问点二惰性电极电解电解质溶液6．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极旁边溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是()A．x是正极，y是负极B．a极产生氢气，b极生成I2C．a极和Pt电极都有气泡产生D．U形管中溶液的碱性增加答案A解析淀粉遇碘变蓝→b极生成I2，即确定b极发生反应2I－－2e－=I2，则b极是阳极，x是负极，y是正极，a极H＋放电，发生反应2H＋＋2e－=H2↑，产生氢气，U形管中总反应式为2KI＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2KOH＋H2↑＋I2，溶液的碱性增加，故A错误，B、D正确；石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是Cu2＋＋2e－=Cu2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，C正确。7．在如图装置中，若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，则下列说法正确的是()A．当甲装置中共产生标准状况下4.48L气体时，Cu电极上质量增加43.2gB．理论上，电解过程中装置丙的pH无改变C．向甲中加入适量的盐酸，可使溶液复原到电解前的状态D．乙中左侧发生氧化反应，右侧发生还原反应答案B解析由装置甲发生的反应可得两电极产生的气体体积相等，所以产生氢气2.24L，转移电子0.2mol，则铜电极上生成Ag0.2mol，质量为21.6g，A错误；装置丙阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变，pH保持不变，B正确；装置甲中起先的反应为2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2KOH＋H2↑＋Cl2↑，因此要使溶液复原可通入适量HCl气体，加入盐酸相当于加入了水，C错误；乙中左侧发生还原反应，右侧发生氧化反应，D错误。8．将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3molCu，此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为()A．7.84LB．6.72LC．5.6LD．4.48L答案C解析混合后Ag＋先与Cl－作用形成AgCl沉淀(此时溶液中还剩Cl－0.4mol，当有0.3molCu生成时，电路中共转移0.6mole－，此时阳极上先生成0.2molCl2，然后是OH－放电生成0.05molO2，即阳极共生成0.25mol气体，其在标准状况下的体积为5.6L。9．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入肯定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液复原到原来的成分和浓度的是()A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]C．KCl[KCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]答案B解析A项4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))4Ag＋O2↑＋4HNO3脱离反应体系的物质是4Ag＋O2，相当于2Ag2O，所以加入适量Ag2O才能复原；B项2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑＋O2↑脱离反应体系的是2H2＋O2，相当于2H2O，加入适量水可以复原；C项2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2KOH＋H2↑＋Cl2↑脱离反应体系的是H2＋Cl2，相当于2HCl，通入适量HCl气体才能复原；D项2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2SO4＋2Cu＋O2↑脱离反应体系的是2Cu＋O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。[B篇综合提升训练]10．如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。符合上述试验结果的盐溶液是()答案D解析题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中的金属元素应当在金属活动性依次中H以后，只有D符合题意。11.某小组为探讨电化学原理，设计右图装置，下列叙述不正确的是()A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－=CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色渐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动答案D解析a和b不连接时，铁片与Cu2＋干脆发生置换反应，有金属铜析出，A项正确；a和b用导线连接时，该装置形成原电池，铜片作正极，铁片作负极失去电子形成Fe2＋，因此无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色渐渐变成浅绿色，所以B、C两项正确；若a和b分别连接直流电源正、负极，Cu作阳极，铜片失去电子生成Cu2＋，Cu2＋向铁电极移动。12．如图，石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2­CaO作电解质。图示装置工作时，生成的金属钙能还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是()A．阳极反应式为C＋2O2－－4e－=CO2↑B．由TiO2制得1mol金属Ti，理论上外电路转移4mol电子C．制备金属钛前后，装置中CaO的量不变D．TiO2在阴极放电答案D解析阳极上电极反应为C＋2O2－－4e－=CO2↑，阴极为2Ca2＋＋4e－=2Ca，生成的Ca再置换出Ti，TiO2本身不放电，故A项正确，D项错误；TiO2中Ti为＋4价，制得Ti为0价，故制得1mol金属Ti，理论上外电路转移4mol电子，B项正确；制备Ti时在电解槽中发生如下反应C＋2CaOeq\o(=,\s\up7(电解))2Ca＋CO2↑，2Ca＋TiO2eq\o(=,\s\up7(肯定条件下),\s\do5())Ti＋2CaO，可得CaO质量不变，C项正确。13．利用反应：2Ag＋(aq)＋Fe(s)=Fe2＋(aq)＋2Ag(s)设计原电池并用它做电源进行电解的装置如图所示。NaCl溶液的体积为200mL，且反应前后溶液体积的改变忽视不计。下列有关叙述正确的是()A．A极发生氧化反应，C电极反应式为Cu2＋＋2e－=CuB．当析出Ag21.6g时，NaCl溶液的pH＝13C．电极A应当用Fe做材料，B是AgNO3溶液，电极C四周溶液变红D．银电极变粗，为电源的正极，A电极反应式为Fe－3e－=Fe3＋答案C解析由题意知，A电极是Fe，B是AgNO3溶液，Fe是负极，Ag是正极，所以Cu电极是电解池的阳极，石墨电极是阴极。A项，A电极是负极，发生氧化反应，石墨电极发生还原反应：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，错误；B项，21.6gAg为0.2mol，电路中转移0.2mol电子，则C电极共有0.2mol电子流过，即n(OH－)＝0.2mol，但因为Cu作阳极，所以阳极反应式：Cu－2e－=Cu2＋，Cu2＋与OH－结合生成Cu(OH)2蓝色沉淀，溶液pH小于13，错误；D项，A电极Fe失去电子生成Fe2＋，错误。14．如图是两种溶液进行电解的装置。电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题：(1)电极B上金属M析出：电极反应为____________________，同时电极C产生________，电极反应为______________________，电极D产生________，电极反应为________________________。(2)电池中