高中化學(xué)魯科版化學(xué)反應(yīng)原理第一章化學(xué)反應(yīng)原理與能量轉(zhuǎn)化單元測試學(xué)業(yè)分層測評3

學(xué)業(yè)分層測評(三)電解的原理(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達標(biāo)]1．如圖所示裝置中，屬于電解池的是()【解析】構(gòu)成電解池時要有與外接直流電源相連的電極，A、B錯誤；電極插入電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)中，且要形成閉合回路，C正確?！敬鸢浮緾2．下列關(guān)于電解池的敘述不正確的是()A．與電源正極相連的是電解池的陰極B．與電源負極相連的是電解池的陰極C．在電解池的陽極發(fā)生的是氧化反應(yīng)D．電子從電源的負極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極【解析】與電源正極相連的是電解池的陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)?！敬鸢浮緼3．如圖是電解熔融NaCl制備金屬鈉的裝置示意圖，下列有關(guān)判斷正確的是()圖A．通過該裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷．石墨電極為正極C．Na＋在鐵極上得到電子被還原為鈉原子D．裝置中兩個電極可以互換【解析】若兩個電極互換，則鐵作陽極，失去電子，Cl－不能放電，得不到Cl2，一段時間后Fe2＋在陰極上放電，電解失敗?！敬鸢浮緾4．下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是()【導(dǎo)學(xué)號：05310016】A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2【解析】電解時只生成氧氣和氫氣，則電解質(zhì)所含陽離子在金屬活動性順序表中位于銅之前，陰離子不是簡單離子?！敬鸢浮緾5．下列敘述正確的是()A．電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B．用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰、陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2C．用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOHD．酸、堿、鹽溶液電解后pH都增大【答案】C6．用惰性電極分別電解下列各物質(zhì)的水溶液，一段時間后，向剩余電解質(zhì)溶液中加入適量相應(yīng)的溶質(zhì)能使溶液恢復(fù)到電解前濃度的是()A．AgNO3 B．Na2SO4C．CuCl2 D．KCl【解析】直接加入溶質(zhì)就能使溶液恢復(fù)到電解前的濃度應(yīng)屬于電解溶質(zhì)型，即選C；AgNO3發(fā)生的電解反應(yīng)是：4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))4Ag＋O2↑＋4HNO3，可加Ag2O或Ag2CO3；電解Na2SO4的水溶液實際電解的是水；電解KCl水溶液實際電解的是溶質(zhì)和溶劑，通HCl氣體能恢復(fù)原狀?！敬鸢浮緾7．用鉑作電極電解某種溶液，通電一段時間，溶液的pH變小，并且在陽極得到0.56L氣體，陰極得到1.12L氣體(兩種氣體均在相同條件下測定)。由此可知溶液可能是()【導(dǎo)學(xué)號：05310017】A．稀鹽酸 B．KNO3溶液C．CuSO4溶液 D．稀硫酸【解析】陽極與陰極產(chǎn)生的氣體體積之比為eq\fL,L)＝eq\f(1,2)，相當(dāng)于電解水，pH變小說明電解了含氧酸的水溶液?！敬鸢浮緿8．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附近分別滴加幾滴石蕊溶液。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C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色D．a(chǎn)電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色【解析】電解稀Na2SO4水溶液，其實質(zhì)是電解水，b極為陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，a極為陰極：4H＋＋4e－=2H2↑。a極逸出氣體為氫氣，b極逸出氣體為氧氣，二者都是無色無味的氣體，且a極氫氣的體積是b極氧氣體積的2倍，A、B均錯誤；a極氫離子得電子，使a極附近氫氧根離子濃度增大，遇石蕊溶液變藍色；b極氫氧根離子放電，致使b極附近氫離子濃度增大，遇石蕊試液變紅色，C錯誤。【答案】D9．如圖所示，四支電極均為鉑電極，供選擇的四組電解質(zhì)溶液如下表：組ABCD甲槽NaOH溶液AgNO3溶液H2SO4溶液NaCl溶液乙槽CuSO4溶液CuCl2溶液AgNO3溶液AgNO3溶液甲乙要滿足的條件是：①工作一段時間后，甲槽電解液pH上升，而乙槽電解液pH下降；②b、c兩極放電離子的物質(zhì)的量相等。則：(1)應(yīng)選用的電解液是________組。(2)甲槽的電解方程式為_______________________________________；乙槽的電解方程式為____________________________________________?！窘馕觥扛鶕?jù)電解規(guī)律，電解后電解液的pH升高的有NaOH溶液和NaCl溶液；pH降低的有CuSO4溶液、AgNO3溶液和H2SO4溶液；pH基本不變的有CuCl2溶液。由條件①排除B、C，又因為甲、乙兩池是串聯(lián)的，故b為陽極、c為陰極，A、D組電解液的電極反應(yīng)分別為A組b極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2Oc極：2Cu2＋＋4e－=2CuD組b極：2Cl－－2e－=Cl2↑c極：2Ag＋＋2e－=2Ag由條件②排除A?！敬鸢浮?1)D(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))4Ag＋O2↑＋4HNO310．如圖是兩種溶液進行電解的裝置。電極A是由金屬M制成的，M的硝酸鹽的化學(xué)式為M(NO3)2，B、C、D都是鉑電極，P、Q是電池的兩極，電路接通后，試回答下列問題：【導(dǎo)學(xué)號：05310018】0．5mol/LM(NO3)2mol/LNa2SO4(1)電極B上金屬M沉淀出來：電極反應(yīng)為______________，同時電極C產(chǎn)生________，電極反應(yīng)為________________，電極D產(chǎn)生________，電極反應(yīng)為________________。(2)電池中P是________極，Q是________極。(3)A極上電極反應(yīng)為_____________________________________________?！窘馕觥侩姌OB上金屬M沉淀出來說明B是陰極，A是陽極，而乙池中電極C是陽極，D是陰極；對應(yīng)的電極P是正極，電極Q是負極；乙中的電解質(zhì)溶液為硫酸鈉溶液，所以在C電極上有氧氣產(chǎn)生，D電極上有氫氣產(chǎn)生?！敬鸢浮?1)M2＋＋2e－=M氧氣4OH－－4e－=2H2O＋O2↑氫氣2H＋＋2e－=H2↑(2)正負(3)M－2e－=M2＋11．如下圖裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，a極附近溶液呈紅色。(1)電源的負極是________，B中的陽極是________。(2)電極質(zhì)量增加的是________，A溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。(3)B裝置用U形管的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥款}給裝置是電解裝置，根據(jù)現(xiàn)象推斷，a、b為惰性電極，a附近溶液顯紅色，即a附近溶液呈堿性。析出H2，發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。故電源X是負極，Y是正極。在A裝置中，鉑極是陰極，銅極是陽極，活性電極作陽極，即陽極反應(yīng)：Cu－2e－=Cu2＋(氧化反應(yīng))，陰極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu(還原反應(yīng))，故A裝置中pH無變化，各離子濃度也無變化。B用U形管是為了讓H2和Cl2分開，防止爆炸。【答案】(1)Xb(2)Pt不變(3)防止H2、Cl2混合后發(fā)生爆炸[能力提升]12．用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，若保持溫度不變，則一段時間后()A．溶液的pH變大B．c(Na＋)與c(COeq\o\al(2－,3))的比值變大C．溶液濃度變大，有晶體析出D．溶液濃度不變，有晶體析出【解析】用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，實際是電解水，故Na2CO3會結(jié)晶析出，若保持溫度不變，則仍為原溫度下的飽和溶液，故溶液濃度不變，pH不變，c(Na＋)∶c(COeq\o\al(2－,3))不變?！敬鸢浮緿13．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：①溶液中幾乎沒有Br－；②電解質(zhì)溶液為無色；③最終溶液顯堿性；④K＋、Na＋和SOeq\o\al(2－,4)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)()【導(dǎo)學(xué)號：05310019】A．①②③ B．僅③C．①④ D．均正確【解析】溶液中存在的陰離子有：Cl－、Br－、SOeq\o\al(2－,4)、OH－，陽離子有：K＋、Cu2＋、Na＋、H＋。因用惰性電極電解足夠長時間，陰離子首先放電的是Br－：2Br－－2e－=Br2，其次是Cl－：2Cl－－2e－=Cl2↑，最后是OH－：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，SOeq\o\al(2－,4)在溶液中不放電，陽離子首先放電的是Cu2＋：Cu2＋＋2e－=Cu，其次是H＋：2H＋＋2e－=H2↑。所以先電解CuBr2，陽極生成Br2，陰極析出Cu，當(dāng)CuBr2電解完畢時，相當(dāng)于繼續(xù)電解HCl(H＋來源于水)，當(dāng)Cl－消耗盡時，則繼續(xù)電解水。由于Cu2＋轉(zhuǎn)化為Cu，電解液變?yōu)闊o色；Cl－放電時，水電離出的H＋放電，使溶液中的OH－濃度增大；由于電解足夠長時間，水被消耗，K＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)濃度會增大?！敬鸢浮緼14．如圖所示，甲燒杯中盛有100mLmol·L－1AgNO3溶液，乙燒杯中盛有100mLmol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9g，則甲乙(1)電源E為________極，F(xiàn)為________極。(2)A極的電極反應(yīng)式為_________________________________________，析出物質(zhì)________mol。(3)B極的電極反應(yīng)式為____________________________________________，析出氣體________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)C極的電極反應(yīng)式為____________________________________________，析出物質(zhì)________mol。【解析】由電解一段時間后A極比C極重，可知A極上有Ag析出，C極上有Cu析出，設(shè)A極上析出銀的物質(zhì)的量為n(Ag)，則C極上析出Cu的物質(zhì)的量為eq\f(1,2)n(Ag)，有關(guān)系式108g·mol－1·n(Ag)－64g·mol－1·n(Ag)×eq\f(1,2)＝g，