2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第1課時 電解的原理作業(yè)魯科版選修4

1、2020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第1課時 電解的原理作業(yè)魯科版選修42020-2021學(xué)年高中化學(xué) 第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第1課時 電解的原理作業(yè)魯科版選修4年級：姓名：- 9 -第1課時 電解的原理一、選擇題1下列關(guān)于電解池中形成的閉合回路的敘述中，正確的是()a電解池中的閉合回路僅是由電子的定向移動形成的b金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負極流向電解池的陽極，從電解池的陰極流向電源的正極c在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陰極移動，陽離子向陽極移動d相同時間內(nèi)，陽離子在陰極上得到的電子數(shù)與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相等解析：(1)電解池中的閉合回路由兩部分組

2、成：在金屬導(dǎo)線和電極中由電子的定向移動搬運電荷，電解質(zhì)中靠陰、陽離子的定向移動來導(dǎo)電。(2)電子從電源的負極出發(fā)，流向電解池的陰極，在該電極上陽離子獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)；與此同時，陰離子在陽極上失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，失去的電子再從電解池的陽極流向電源的正極，從而在兩部分導(dǎo)體中形成閉合回路。(3)在電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)中，陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動，根據(jù)電子的得失守恒，相同時間內(nèi)，陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相等。答案：d2如圖所示的裝置能夠組成電解池的是()解析：本題考查電解池的形成條件，解題時根據(jù)電解池的形成條件一一對比判斷。構(gòu)成電解池的條件：外加直流電源

3、，連接固體電極材料，并且與電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)構(gòu)成閉合回路，d符合條件。答案：d3用石墨作電極電解cuso4溶液。通電一段時間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的()acuso4bh2occuo dcuso45h2o解析：石墨為惰性電極，電解cuso4溶液時，陽極發(fā)生反應(yīng)：4oh4e=2h2oo2，陰極發(fā)生反應(yīng)：2cu24e=2cu，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，可向溶液中加入適量的cuo。答案：c4電解cuso4溶液時，若要達到以下三個要求：陽極質(zhì)量減少；陰極質(zhì)量增加；電解溶液中c(cu2)不變，則可選用的電極是()a純銅做陽極，含zn、ag的cu合金做陰極b含zn、ag的cu

4、合金做陽極，純銅做陰極c用純鐵做陽極，純銅做陰極d用石墨做陽極，用惰性電極(pt)做陰極解析：a項中陽極：cu2e=cu2，陰極：cu22e=cu，電解過程中c(cu2)不變，符合題意；b項中當(dāng)合金中的zn失電子時，電解質(zhì)溶液中c(cu2)減??；c項中陽極：fe2e=fe2，陰極：cu22e=cu，c(cu2)減??；d項中陽極：4oh4e=o22h2o，陰極：2cu24e=2cu，c(cu2)減小。答案：a5如圖所示，下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述正確的是()選項a電極b電極x溶液實驗現(xiàn)象a石墨石墨cucl2溶液a極質(zhì)量增加，b極放出無色氣體bfe石墨kno3溶液a極質(zhì)量增加，b極放出無色氣體cfec

5、ucuso4溶液a極質(zhì)量增加，b極質(zhì)量減少d石墨石墨hcl溶液a極放出無色氣體，b極放出無色氣體解析：a電極為陰極，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，b電極為陽極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。a項，a電極上有銅生成，質(zhì)量增加，b電極上有黃綠色的氯氣生成，a項錯誤。b項，a電極上有氫氣生成，質(zhì)量不變，b電極上有無色的氧氣生成，b項項錯誤。c項，a電極上有銅生成，質(zhì)量增加，b電極為活潑電極，銅失去電子轉(zhuǎn)化為銅離子，質(zhì)量減少，c項正確。d項，a電極上有無色的氫氣生成，b電極上有黃綠色的氯氣生成，d項錯誤。答案：c6cu2o是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取cu2o的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)為2cuh

6、2ocu2oh2。下列說法正確的是()a石墨電極上產(chǎn)生氫氣b銅電極發(fā)生還原反應(yīng)c銅電極接直流電源的負極d當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1 mol cu2o生成解析：由電解總反應(yīng)可知，cu參加了反應(yīng)，所以cu作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b選項錯誤；石墨作陰極，陰極上是溶液中的h反應(yīng)，電極反應(yīng)為2h2o2e=h22oh，a選項正確；陽極與電源的正極相連，c選項錯誤；陽極反應(yīng)為2cu2oh2e=cu2oh2o，當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.05 mol cu2o生成，d選項錯誤。答案：a7如圖所示，三個燒杯中盛有足量的電解質(zhì)溶液，a、b、c、d、e均為石墨電極，通電一段時間后，a電極上

7、有紅色物質(zhì)析出。下列說法正確的是()ae電極上可以析出使?jié)駶櫟牡矸踜i試紙變藍的氣體bc電極周圍的溶液變紅ca燒杯中溶液的ph升高db燒杯中加入一定量的kcl固體可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀解析：a電極上有紅色物質(zhì)析出，說明a為陰極，則b為陽極，c為陰極，d為陽極，e為陰極，則電解cucl2溶液時，e電極(陰極)上析出銅，故a項錯誤；c為陰極，c電極附近生成氫氧化鈉，可使酚酞試液變紅，故b項正確；a燒杯中陽極銅被氧化，陰極上析出銅，因此溶液的溶質(zhì)不變，其ph不變，故c項錯誤；b燒杯中陽極上析出氯氣，陰極上析出氫氣，因此通入一定量的氯化氫氣體可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀，故d項錯誤。答案：b8用惰性電極實現(xiàn)

8、電解，下列說法正確的是()a電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液ph不變b電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗oh，故溶液ph減小c電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12d電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11解析：a項，電解h2so4，實質(zhì)是電解h2o，由于h2o量減小，c(h2so4)增大，ph降低；b項，電解naoh，實質(zhì)是電解h2o，由于h2o量減少，c(naoh)增大，ph升高；c項電解na2so4溶液，實質(zhì)也是電解h2o，陽極產(chǎn)生o2，陰極產(chǎn)生h2，n(h2)n(o2)21；d項，電解cucl2溶液時，發(fā)生反應(yīng)cucl2cucl2，陰極析出cu，

9、陽極產(chǎn)生cl2，n(cu)n(cl2)11。答案：d9.如圖所示，在一u形管中裝入含有紫色石蕊的na2so4試液，通直流電，一段時間后u形管內(nèi)會形成一個倒立的三色“彩虹”，從左到右的顏色順序是()a藍、紫、紅b紅、藍、紫c紅、紫、藍d紫、紅、藍解析：用惰性電極電解na2so4溶液，實際上就是電解水，其兩極反應(yīng)式為：陰極：4h4e=2h2，陽極：4oh4e=2h2oo2，故陰極區(qū)域富集oh，溶液呈堿性，使石蕊試液變藍；陽極區(qū)域富集h，溶液中c(h)增大，使石蕊試液變紅。答案：c10.將物質(zhì)的量濃度相等的cuso4溶液和nacl溶液等體積混合后，用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液的ph隨時間t的

10、變化曲線如圖所示，則下列說法中不正確的是()aab段，陽極的電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2bbc段，陰、陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是11c整個過程中陽極先產(chǎn)生cl2，后產(chǎn)生o2dcd段，電解總反應(yīng)為2h2o電解,2h2o2解析：ab段，陽極上氯離子失去電子有氯氣生成，陰極上銅離子得到電子有金屬銅生成；bc段，陽極上氫氧根離子失去電子有氧氣生成，陰極上銅離子得到電子有金屬銅生成，根據(jù)電子守恒可知，氧氣(陽極產(chǎn)物)與銅(陰極產(chǎn)物)的物質(zhì)的量之比為12，cd段，陽極上氫氧根離子失去電子有氧氣生成，陰極上氫離子得到電子有氫氣生成。答案：b11如圖兩個電解槽中，a、b、c、d均為石墨電極。若電解過程中共有

11、0.02 mol電子通過，下列敘述中正確的是()a甲燒杯中a極上最多可析出銅0.64 gb甲燒杯中b極上電極反應(yīng)式4oh4e=2h2oo2c乙燒杯中滴入酚酞試液，d極附近先變紅d乙燒杯中c極上電極反應(yīng)式為4h4e=2h2解析：a是陽極，是oh放電，b是陰極，cu2放電析出銅，a、b選項均錯；c是陽極，電極反應(yīng)：2cl2e=cl2，d項錯；d是陰極，電極反應(yīng)2h2e=h2，造成d電極附近c(oh)增大，滴入酚酞試液后先變紅，c選項正確。答案：c12將含有kcl、cubr2、na2so4三種物質(zhì)的水溶液用鉑電極進行電解，且電解時間足夠長。有以下結(jié)論：溶液中幾乎沒有br；電解質(zhì)溶液為無色；最終溶液顯

12、堿性；k、na和so的濃度幾乎沒有變化。正確的是(設(shè)cl2、br2全部從溶液中逸出)()a b僅c d均正確解析：第一階段放電的離子為cu2、br，溶液中幾乎沒有br，且溶液變?yōu)闊o色。第二階段放電的離子為cl、h，由于h2o電離出的h放電，使溶液中c(oh)增大。第三階段放電的離子為oh、h，相當(dāng)于電解h2o。na、k、so在水溶液中不放電，隨著水的減少，三種離子的濃度不斷增大。答案：a二、非選擇題13.如圖為電解cacl2溶液的實驗裝置，以鉑為電極。電解一段時間后，將co2持續(xù)通入該電解液中。請回答下列問題。(1)電解時，f極發(fā)生_(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_；e極發(fā)生_(填

13、“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_；電解總反應(yīng)式為_。(2)電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象：_；_；_。(3)持續(xù)通入co2發(fā)生的反應(yīng)有_。解析：在e極上發(fā)生反應(yīng)：2h2o2e=h22oh；在f極上發(fā)生反應(yīng)：2cl2e=cl2。電解一段時間后，通入co2會有caco3沉淀生成，繼續(xù)通入co2，caco3沉淀溶解。答案：(1)氧化2cl2e=cl2還原2h2o2e=h22ohcacl22h2o通電,ca(oh)2h2cl2(2)e極附近溶液呈紅色e極有無色氣體生成，f極有黃綠色氣體生成通入少量co2時，溶液中出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)通入co2，白色沉淀逐漸消失(3)co2ca(oh)2=caco3h2o，c

14、aco3co2h2o=ca(hco3)214用如圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極)，供選擇的有4組電解液，要滿足下列要求：組a槽b槽1naohcuso42agno3cucl23na2so4agno34naclagno3工作一段時間后，a槽的ph上升，b槽的ph下降；b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等。(1)應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第_組。(2)該組電解過程中各電極上的電極反應(yīng)為a極：_，b極：_，c極：_，d極：_。(3)當(dāng)b極上析出7.1 g電解產(chǎn)物時，a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為_g。解析：電解agno3溶液生成hno3，電解na2so4溶液相當(dāng)于電解水；通過a槽ph的變化可排

15、除2、3組；1組中：b極：4oh4e=2h2oo2，c極：cu22e=cu，由電子守恒關(guān)系知：兩極反應(yīng)的離子物質(zhì)的量不相等，故不滿足要求，第4組滿足。b極上是cl放電生成cl2，n(cl2)0.1 mol，電路中通過電子，n(e)0.2 mol，a極生成h2，n(h2)0.1 mol，m(h2)0.1 mol2 gmol10.2 g。答案：(1)4(2)4h4e=2h24cl4e=2cl24ag4e=4ag4oh4e=2h2oo2(3)0.215如圖，p、q為直流電源兩極，a由2價金屬單質(zhì)x制成，b、c、d為鉑電極，接通電源，金屬x沉積于b極，同時c、d產(chǎn)生氣泡。試回答：(1)p為_極，a極發(fā)生了_(填反應(yīng)類型)反應(yīng)。(2)c為_極，試管里收集到_；d為_極，試管里收集到_。(3)c極的電極反應(yīng)式是_。(4)當(dāng)電路中通過0.004 mol電子時，b電極上沉積金屬x的質(zhì)量為0.128 g，則此金屬的摩爾質(zhì)量為_。(5)當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后，a、b電極附近溶液的ph_(填“增大”