【大綱版創(chuàng)新設(shè)計】2011屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第5節(jié) 電解原理及其應(yīng)用測試 大綱人教版

1、第五節(jié) 電解原理及其應(yīng)用1用石墨作電極，分別電解下列各物質(zhì)的溶液CuCl2 CuSO4NaBr NaNO3 鹽酸H2SO4KOH。其中只有水被電解的有 () A B C D解析：只有水被電解即是在陰極上H放電(溶液中陽離子是較活潑的金屬離子)，同時在陽極上OH放電(溶液中含有含氧酸根離子或F。)答案：C2(2010·南京調(diào)研)能夠使反應(yīng)Cu2H2O=Cu(OH)2H2發(fā)生的是 ()A用銅片作陰、陽電極，電解氯化銅溶液B用銅片作陰、陽電極，電解硫酸鉀溶液C銅鋅合金在潮濕空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕D銅片作原電池的負(fù)極，碳棒作原電池的正極，氯化鈉作電解質(zhì)溶液解析：本題考查電化學(xué)知識，綜合運用電化

2、學(xué)原理和實驗設(shè)計。由于該反應(yīng)不能自發(fā)進行，因此只能將該反應(yīng)設(shè)計成電解池，排除C、D兩項，A項中用CuCl2溶液相當(dāng)于電鍍。答案：B3用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入0.4 mol氧化銅后恰好恢復(fù)至電解前的濃度。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 ()A1.6 mol B1.2 mol C0.8 mol D0.4 mol解析：根據(jù)電解CuSO4的方程式2CuSO42H2O2CuO22H2SO4可知若加入2 mol CuO可以復(fù)原，則對應(yīng)說明電解過程中轉(zhuǎn)移4 mol電子，現(xiàn)加入0.4 mol CuO恰如復(fù)原，則說明轉(zhuǎn)移了0.8 mol 電子。答案：C4已知蓄電池在

3、充電時作電解池，放電時作原電池。鉛蓄電池上有兩個接線柱，一個接線柱旁標(biāo)有“”，另一個接線柱旁標(biāo)有“”。關(guān)于標(biāo)有“”的接線柱，下列說法中正確的是()A充電時作陽極，放電時作正極 B充電時作陽極，放電時作負(fù)極C充電時作陰極，放電時作負(fù)極 D充電時作陰極，放電時作正極解析：對于蓄電池，充電和放電過程中發(fā)生的電極反應(yīng)相反。鉛蓄電池標(biāo)有“”的接線柱，表示原電池的正極，放電時該極發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)充電時，該極發(fā)生氧化反應(yīng)，因此標(biāo)有“”的接線柱，充電時作陽極。答案：A5個別電解水設(shè)備推銷商進行下列電解水實驗：將純凈水與自來水進行對比，當(dāng)電解器插入純凈水和自來水中通電數(shù)分鐘后，純凈水顏色無變化或略顯黃色，而自來

4、水中卻冒出氣泡并生成紅褐色或灰綠色的絮狀物。推銷商趁此解釋說自來水中含有對人體有毒有害的物質(zhì)，長期飲用對身體有害。有關(guān)專家解釋說，推銷商用科學(xué)知識誘騙消費者，推銷商做實驗時用鐵棒和鋁棒作電極。下列判斷錯誤的是 ()A推銷商做實驗時，用鐵棒作陽極B電解純凈水和自來水時的現(xiàn)象不同是因為純凈水和自來水所含電解質(zhì)溶液濃度不同C鋁棒電極發(fā)生的電極反應(yīng)為Al3e=Al3D電解自來水時出現(xiàn)“紅褐色或灰綠色的絮狀物”是因為產(chǎn)生了鐵的氫氧化物解析：自來水與純凈水的差異在于自來水導(dǎo)電性強，電解現(xiàn)象明顯；鐵棒連接電源的正極，F(xiàn)e失去2個電子成為亞鐵離子，發(fā)生氧化反應(yīng)，而鋁棒連接電源負(fù)極，鋁不參加反應(yīng)，該電極發(fā)生的反

5、應(yīng)為：2H2O2e=H22OH，產(chǎn)物為氫氣和氫氧根離子，氫氧根離子與陽極產(chǎn)生的亞鐵離子形成Fe(OH)2沉淀，該沉淀不穩(wěn)定，易被氧氣氧化為紅褐色的Fe(OH)3沉淀。答案：C6某學(xué)生欲完成反應(yīng)2HCl2Ag=2AgClH2而設(shè)計了下列四個實驗，你認(rèn)為可行的是 ()解析：題給反應(yīng)是一個不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，必須借助電解手段才能使之發(fā)生。B、D兩裝置不是電解池，顯然不能使之發(fā)生；A裝置是電解池，但Ag棒作陰極而不參與反應(yīng)，其電解池反應(yīng)不是題給反應(yīng)，A裝置不能使題給反應(yīng)發(fā)生；C裝置是電解池，Ag棒作陽極而參與反應(yīng)，其電解池反應(yīng)是題給的反應(yīng)，C裝置能使題給的反應(yīng)發(fā)生。答案：C7(2008

6、3;全國理綜)右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象中正確的是 ()A逸出氣體的體積：a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析：電解Na2SO4溶液其實質(zhì)是電解水，a與電源負(fù)極相連為電解池的陰極，H2O電離產(chǎn)生的H在該極獲得電子產(chǎn)生H2,同時生成OH：2H2O2e=H22OH，產(chǎn)生的OH與石蕊作用呈藍(lán)色。b與電源正極相連為電解池的陽極，H2O電離產(chǎn)生的OH在該極失去電子產(chǎn)生O2，同時生成H：H2O2e=O22H，產(chǎn)生的H與石

7、蕊作用呈紅色。答案：D8(2010·南京期末)用惰性電極電解2 L 1.0 mol/L CuSO4溶液，在電路中通過0.5 mol電子后，調(diào)換正負(fù)極繼續(xù)電解，電路中通過了1 mol電子，此時溶液中c(H)為(假設(shè)體積不變) ()A1.5 mol/L B0.75 mol/L C0.5 mol/L D0.25 mol/L解析：調(diào)換正負(fù)極前后電極反應(yīng)式如下：前后故電路中轉(zhuǎn)移的1.5 mol電子中，只有1 mol由OH放電產(chǎn)生，即消耗的n(OH)1 mol，即溶液中積累的n(H)1 mol，則c(H)0.5 mol/L。答案：C9按圖甲裝置進行實驗，若圖乙中橫坐標(biāo)x表示通過電極的電子的物質(zhì)的

8、量，下列敘述正確的是 ()A.F表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量 BE表示反應(yīng)實際消耗H2O的物質(zhì)的量C.E表示反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的量 DF表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量解析：電解實質(zhì)為2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，則每通過4 mol e，生成Cu 2 mol，O2 1 mol，耗H2O 2 mol，生成H2SO4 2 mol。答案：B10下列關(guān)于銅電極的敘述，不正確的是 ()A電池反應(yīng)為2AgCu=2AgCu2的原電池中，銅作負(fù)極B電解法精煉粗銅時，精銅作陰極C電解飽和食鹽水制H2、Cl2、NaOH時，銅作陽極D在鍍件上鍍銅時，銅作陽極解析：銅和銀離子組成的原電池中，銅作負(fù)極，被氧

9、化，A正確；電解精煉銅時，粗銅作陽極，精銅作陰極，B正確；電解飽和食鹽水時用銅作陽極，銅會被氧化生不成Cl2；電鍍銅時，銅作陽極，鍍件作陰極，D正確。答案：C11工業(yè)上為了處理含有Cr2O72的酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，以Fe為電極進行電解，經(jīng)過一段時間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。請回答下列問題。(1)兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式(2)寫出Cr2O72變?yōu)镃r3的離子方程式_。(3)工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因是_。(4)_(填“能”或“不能”)改用石墨電極，原因是_。解析：本題除鉻的思路：Cr2O72Cr3Cr

10、(OH)3。電解時陽極被氧化而生成Fe2，F(xiàn)e2顯然是還原劑，將Cr2O72還原為Cr3,本身被氧化為Fe3；反應(yīng)式為：Cr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O。該反應(yīng)消耗了溶液中的H,另外陰極H放電生成氫氣，又會使溶液中的OH濃度增大。完成了工業(yè)廢水從弱酸性到堿性的轉(zhuǎn)變,進而發(fā)生了如下的離子反應(yīng)：Cr33OH=Cr(OH)3(鉻被除去)，F(xiàn)e33OH=Fe(OH)3。答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)Cr2O726Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)H不斷放電，Cr2O72與Fe2反應(yīng)時消耗H，打破了水的電離平衡，使溶液中c(OH)>c(H)Cr3Cr

11、3Cr(OH)3而除去鉻12在如圖用石墨作電極的電解池中，放入500 mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進行電解，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無色氣體生成；當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出A電極、洗滌、干燥、稱量，電極增重1.6 g。請回答下列問題：(1)B電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_。(2)寫出電解時反應(yīng)的離子方程式_。(3)電解后溶液的pH為_，要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入_，其質(zhì)量為_g。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)(4)請你設(shè)計實驗確定原溶液中可能含有的酸根離子，要求：提出兩種可能的假設(shè)，分別寫出論證這兩種假設(shè)的操作步驟，實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論。假設(shè)一：

12、_；假設(shè)二：_。解析：(1)藍(lán)色溶液含Cu2，A電極有紅色固體物質(zhì)生成，則析出Cu，為陰極；B電極為陽極，析出O2，電極反應(yīng)式為：4OH4e=2H2OO2。(2)2Cu22H2O2CuO24H(3)當(dāng)溶液中溶質(zhì)完全電解時，得n(Cu)0.025 mol。此時溶液中c(H)0.1 mol/L，pH1。要使溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)加入CuO 0.025 mol，即2 g。(4)因為可溶性鹽，電解時得O2，酸根只有常見的SO42和NO3，應(yīng)從這兩個角度去鑒定。答案：(1)4OH4e=2H2OO2(2)2Cu22H2O2CuO24H(3)1CuO2 (4)假設(shè)原溶液中的酸根離子是SO42。取電解后的溶液，向其

13、中加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則原溶液中所含的酸根離子是SO42假設(shè)原溶液中的酸根離子是NO3。取電解后的溶液，向其中加入銅，微熱，若銅溶解，并有無色氣體生成,且在空氣中變?yōu)榧t棕色,則原溶液中所含的陰離子是NO313(2010·敦煌期末)X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素。已知：X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價化合物；Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。請回答：(1)Z2Y的化學(xué)式是_。(2)Z2Y2與X2Y反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的ZW飽和溶液，C()、C()為多孔石墨電極。

14、接通S1后，C()附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后(兩玻璃管中液面未脫離電極)，斷開S1，接通S2，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時：C()的電極名稱是_(填“正極”或“負(fù)極”)，C()的電極反應(yīng)式是_。(4)銅屑放入稀H2SO4中不發(fā)生反應(yīng)，若在稀H2SO4中放入X2Y2，銅屑逐漸溶解，該反應(yīng)的離子方程式是_。解析：由X、Y、Z、W為原子序數(shù)由小到大的四種短周期元素和知，X為H，Y為O，Z為Na，W為Cl。則Z2Y為Na2O，Z2Y2與X2Y的反應(yīng)方程式為2Na2O22H2O=4NaOHO2；接通S1后電解飽和NaCl溶液，C()附近變紅說明發(fā)生反應(yīng)2H2e=H2，c(OH)增大。而

15、C()極應(yīng)為2Cl2e=Cl2。當(dāng)斷開S1接通S2后，構(gòu)成了由H2和Cl2及溶液形成的原電池，H2失電子為負(fù)極，Cl2所在極C()為正極，電極式為Cl22e=2Cl；銅屑與稀H2SO4不反應(yīng)，加入X2Y2，即H2O2后由于H2O2具有強氧化性，所以銅屑溶解。答案：(1)Na2O(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)負(fù)極Cl22e=2Cl(4)CuH2O22H=Cu22H2O14如下圖，通電5 min后，電極5質(zhì)量增加2.16 g，回答：(1)電源：a是_極，b是_極；A池電極反應(yīng)，電極1：_；電極2：_。C池電極反應(yīng)，電極5：_；電極6：_。(2)如果B池中共收集到224 mL氣體(

16、標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且溶液體積為200 mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變)，則通電前溶液中Cu2的物質(zhì)的量濃度為_。解析：(1)因C池中電極5質(zhì)量增加，說明電極5為陰極，Ag得電子；電極6為陽極，又為Cu電極，故Cu失電子。電源a極為負(fù)極，b極為正極，A池中電極1為陰極，H得電子，電極2為陽極，且為惰性電極，故Cl失去電子。(2)流經(jīng)電路的電子的物質(zhì)的量為：0.02 mol，若B池中CuSO4足量，其電極反應(yīng)方程式為：2CuSO42H2O4e2CuO22H2SO4可知每轉(zhuǎn)移0.02 mol電子，生成O2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為： mol×22.4 L·mol10.112 L112 mL，而

17、實得氣體224 mL，說明B池中CuSO4不足，電極3上除生成Cu外，還有112 mL H2生成，根據(jù)電子得失守恒關(guān)系列式如下：n(Cu)×2×20.02 moln(Cu)0.005 mol，c(CuSO4)0.025 mol/L。答案：(1)負(fù)正2H2e=H22Cl2e=Cl22Ag2e=2AgCu2e=Cu2(2)0.025 mol/L15(2010·黃岡模擬)常溫下電解200 mL一定濃度的NaCl與CuSO4混合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關(guān)系如圖中、所示(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，根據(jù)圖中信息進行下列計算：(1)原混合溶液中NaCl和CuSO4的物質(zhì)的量濃度。(2)t2時所得溶液的pH。(3)電解至t3時，消耗水的質(zhì)量。解析：(1)陽極首先逸出的是氯氣：n(NaCl)2n(Cl2)0.02 mol，則c(NaCl)0.1 mol/L。陽極得到336 mL氣體中，含0.01 mol Cl2和0.00