2022年上海市華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第12章電化學(xué)第四節(jié)電解習(xí)題詳解

1、第四節(jié) 電解一、填空題1. 不能 12-18 硫酸鋁溶液來制取金屬鋁的緣由是 _；2如圖 1218 所示的裝置中,示：a 、 b 、 c 、 d 、均為鉑電極,供挑選的四組電解液如下表所組A B 3C 4D 3甲燒杯NaOHAgNOH SONaCl乙燒杯CuSO4CuCl2AgNO3AgNO要求滿意的條件是：A. 工作一段時間后,甲槽中電解液pH 上升,而乙槽中電解液的pH 下降；B. b 、 c 兩極放電離子的物質(zhì)的量相等；請?zhí)顚懸韵驴崭瘢? 應(yīng)選用的電解液是 _ ；2 甲槽的化學(xué)方程式為 _ ；3 當(dāng) 6 極析出 7.1 g 電解產(chǎn)物時,c 極上將析出 _ g 物質(zhì)；解析： 1A 組：甲燒

2、杯實(shí)質(zhì)是電解水,氫氧化鈉濃度增大,pH 上升； 乙燒杯電解硫酸銅溶液,-OH 削減,溶液 pH 減??； b 電極是陽極,電極反應(yīng)式為：4OH 4e 2H O+O 2； c 電極為陰極,電解反應(yīng)式為：Cu 22e Cu ,依據(jù)得失電子守恒可知：b 、 c 兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等；B 組：甲燒杯是電解硝酸銀,OH 削減,溶液 pH 減?。?乙燒杯是電解氯化銅溶液,溶液不變,-b 電極是陽極,電極反應(yīng)式為 4OH 4e 2H O+O 2, c 電極為陰極,電極反應(yīng)式為：2+Cu 2e Cu ,依據(jù)得失電子守恒可知：b、 c 兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量不相等；C組：甲燒杯是電解水,pH 減小

3、；乙燒杯是電解硝酸銀溶液,溶液 pH 減小； b 電極是陽極,-電極反應(yīng)式為：4OH 4e 2H O+O 2, c 電極為陰極,電極反應(yīng)式為：4Ag+4e 4Ag ,依據(jù)得失電子守恒可知：b、 c 兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等；D組：甲燒杯是電解氯化鈉,pH 增大； 乙燒杯電解硝酸銀溶液,溶液 pH 減??； b 電極是陽極,電極反應(yīng)式為：4Cl-4e 2Cl 2, c 電極為陰極,電極反應(yīng)式為：4Ag +4e 4Ag ,依得失電子守恒可知：b 、 c 兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等；+-3 對 D 組 , 各 電 極 的 電 極 反 應(yīng) 式 a 4H 4e 2H 2；b 4Cl -4e 2C

4、l 2,+c 4Ag 4e 4Ag當(dāng) b 極上析出 7.1 g 電解產(chǎn)物為氯氣,物質(zhì)的量為 0.1 mol ,整個電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2 mol , c 極上析出 n Ag=0.2 mol 108 g/mol=21.6 g；此題答案為： 1D 組； 2 2NaCl+2H2O 通電2NaOH+H 2 Cl 2；（3）21.6 g ； 3 將兩鉑片插入 KOH 溶液中作為電極,在兩極區(qū)分別通入甲烷（或氫氣、一氧化碳等可燃性氣體）和氧氣構(gòu)成燃料電池,就通入甲烷氣體的極是原電池的_,極上的電極反應(yīng)式是_,電池工作時的總反應(yīng)的離子方程式是_ ；解析：負(fù)極；CH -8e+10OH-CO2-7H O ；

5、CH +2O +2OH-CO2-3H O ；334依據(jù)圖 12-19 所示接通線路,反應(yīng)一段時間后,回答以下問題（假設(shè)所供應(yīng)的電能可以保證電解反應(yīng)的順當(dāng)進(jìn)行）：_；1U 形管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是_,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：2 在 a 、 b 燒杯中發(fā)生的現(xiàn)象是 _ ；3 假如小燒杯中有 0.508 g 碘析出,問大燒杯中,負(fù)極上減輕的質(zhì)量為多少克？解析：分析可得：左邊為原電池,右邊為電解池；原電池部分中鋅作負(fù)極,鉑為正極,由此可知：電解池中左邊碳棒為陽極,右邊碳棒為陰極,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KCl2H O通電2KOH+H2Cl2,左邊產(chǎn)生氯氣, 使 KI 淀粉溶液變藍(lán), 右邊酚酞試液變紅； 0

6、.508 g 碘為 0.002 mol,所以燒杯中削減的鋅的質(zhì)量為0.002 mol,質(zhì)量為0.13 g；此題答案為：1 兩極上均有氣體產(chǎn)生,氣體分別導(dǎo)入 a 、 b 兩只小燒杯中,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2KCl+2H 2 O 通電2KOH+H 2 Cl 2； 2 a 燒杯中 KI 淀粉溶液變藍(lán),b 燒杯中有氣泡顯現(xiàn)；3 0.13 g ；二、運(yùn)算題5有一種硝酸鹽晶體, 分子式為 M NO 3 x n H O,經(jīng)測定其摩爾質(zhì)量為 242 g / mol ,取 1. 21g此晶體溶于水,配成 100 ml 溶液,將其置于電解池中用惰性材料作電極進(jìn)行電解,當(dāng)有0.01 mol 電子轉(zhuǎn)移時,溶液中全

7、部金屬離子即在電極上析出,經(jīng)測定,陰極增加的質(zhì)量為0.32 g ；問：1 1.21g 此鹽晶體的物質(zhì)的量和 x 的值；2 求 M 的相對原子質(zhì)量和 n 值；3 如電解過程中溶液體積不變,運(yùn)算電解終止后溶液的 pH ；解析： 1 由題可知：該晶體的物質(zhì)的量n1.21g0.005mol,配成溶液后,0.01 mol 電242g / mol子 通 過 電 極 時 , 溶 液 中 的 金 屬 陽 離 子 全 部 析 出 , 在 陰 極 得 到 金 屬 0.32 g , 那 么M 0.32g 64 g/mol,依據(jù)電極反應(yīng)式：M x+ e M 可知 x 2；0.005mol2 由 1 可知：M 64g

8、/ mol；M NO x n H O 經(jīng)測定其摩爾質(zhì)量為 242 gmol,x 2,M 64g/mol 就可求得：n 3；3 依據(jù)電解反應(yīng)的化學(xué)方程式：2M 2+ + 2H O 通電2M+O 2 4H + 可知：電解生成的 M 為0.32 g,即 n M 0.32 g0.005 mol,所 以 n H =2n +M =0.001 mol,64 g/mol0.01molc H+ 0.1mol/L, pH=10.1L此題答案為： 1 0.005 mol ；2；2 64 ；3；31 ；6在 25時,將兩根鉑電極插入肯定量的硫酸鈉飽和溶夜進(jìn)行電解,當(dāng)電路中有 a mol電子轉(zhuǎn)移時,溶液中析出 m gN

9、a SO 10H O 晶體；如溫度不變,在剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）；A. m 100% B. m 100%m 18a m 9 aC. 71 m100% D. 71 m100%161 m 18 161 m 9 解析：由題可知：電解總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2H O 通電2H 2 O 2,消耗 1 mol 水,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 2 mol,所以電路中有 a mol 電子轉(zhuǎn)移,電解消耗 0.5 mol 水,由于原溶液是飽和溶液,電解的實(shí)質(zhì)是電解水,所以電解后的溶液也是飽和溶液,所以飽和溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的運(yùn)算可轉(zhuǎn)化為：m g Na SO 10H O 晶體中 Na SO 的質(zhì)量溶解在 m g Na SO 10

10、H O 晶體中的水和0.5 mol 水中恰好飽和,運(yùn)算可得為選項 D；答案為選項 D；7常溫時,將 500 mL pH 5的 CuSO；溶液用石墨電極電解一段時間,測得溶液的 pH 變?yōu)?,如使溶液的濃度和 pH 與電解前相同,可采納的方法（）；A. 向浴液中加入 0.245 g Cu OH 2B. 向溶液中加入 0.31 g CuSO 4C.向溶液中加入 0.0025 mol H SO 并加熱D.向溶液中加入 0.2 g CuO解析：要使溶液的濃度和 pH 與電解前相同,加入的物質(zhì)與電解過程中溶液失去的物質(zhì),組成應(yīng)當(dāng)完全相同； 電解 CuSO 溶液時放電的離子為 Cu 2+和 O ,因此加入

11、的物質(zhì)應(yīng)當(dāng)只含有 Cu 和O 兩種元素；此題答案為選項 D；8電解 100mL 含 c（H）0.30 mol / L 的以下溶液,當(dāng)電路中通過 0.04 mol電子時,理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（）；+ 2+A. 0.10mol/L Ag B. 0.20mol/L ZnC. 0.20 mol / L Cu 2 . C. 0.20mol/L Pb 2+解析：含有 H+的溶液,要考慮電解中先電解 H+仍是電解金屬離子,氧化性強(qiáng)的先被電解；題中的幾種離子氧化性由強(qiáng)到弱依次是：Ag 、Cu 2+、H、Pb 2、2n 2,當(dāng)電路中通過 0.04 mol電子時,理論上析出金屬質(zhì)量依次是：Ag:0.10 m

12、ol/L 0.1L 108g/mol=1.08g ；Cu : 0.2 molL 0.1 L 64 g / mol 1.28 g；Pb: 0.04 mol 0.03 mol 2 207 g/mol 1.05 g ；Zn : 0.04 mol 0.03 mol 2 65 g / mol 0.325 g ；此題答案為選項 C；9用惰性電極電解以下溶液,電解一段時間后, 陰極質(zhì)量增加, 電解液的 pH 下降的是 （）；A. CuSO 4 B. AgNO 3 C. BaCl 2 D. H SO 4解析：由題可知：陰極質(zhì)量增加,說明溶液中含有不活潑金屬的陽離子,電解液的 pH下降,說明陽極是 OH 離子放

13、電,由此得出答案為選項-A、B；此題答案為選項 A、B；10. 由于 Fe OH 2 極易被氧化,所以試驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純潔的Fe OH 2 沉淀,應(yīng)用右圖所示電解試驗(yàn)可以制得白色純潔的 Fe OH 2 沉淀；兩電極材料分別為石墨和鐵；1a 電極材料應(yīng)為 _,電極反應(yīng)式為_；2 電解液 c 可以是 _ ；A. 純潔水 B. NaCl 溶液C. NaOH 溶液 D. CuCl 溶液3 d 為 苯 , 其 作 用 是 _ , 在 加 入 苯 之 前 對 c 應(yīng) 作 的 簡 單 處 理 是 _；4 為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀,可實(shí)行的措施是 _；A. 改用稀硫酸作電解液 B. 適當(dāng)增大電源的電壓 C.適當(dāng)減小兩電極間距離 D.適當(dāng)降低電解液的溫度5 如 C 中用Na SO 溶液,當(dāng)電解一段時間看到白色Fe OH2沉淀后,再反接電源電解,除了電極上看到氣泡外,混合物中另一明顯現(xiàn)象為_ ；解析： 1 要想制得Fe OH2,必需有Fe 和 OH ,所以鐵必需作陽極,本身溶解成Fe2；2 電解質(zhì)溶液電解后,應(yīng)存在大量的OH , NaCl溶液電解,陰極H放電后,產(chǎn)生了-OH ,NaOH 溶液電解,實(shí)際上電解了H O ,也有 OH ,所以挑選B、C；3 為了防止F