2017春高中化學(xué)電化學(xué)基礎(chǔ)第3節(jié)電解池課后素養(yǎng)演練新人教版選修4資料

電解池課看素養(yǎng)演練q［強(qiáng)化提升］基基礎(chǔ)鞏固91.如圖所示的裝置能夠組成電解池的是導(dǎo)學(xué)號(hào)68732738(D)解析：電解池要有外接電源，形成閉合回路。2.用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的pH保持不變的是導(dǎo)學(xué)號(hào)68732739|(C)A.HClNaOHA.HClNa2sO4 D.NaCl解析：由陰、陽(yáng)離子的放電順序知，電解HCl溶液實(shí)質(zhì)是電解HCl,使pH增大，電解NaOH、Na2sO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水；電解質(zhì)溶液的濃度增大，故NaOH溶液pH增大，但Na2SO4溶液的pH不變，電解NaCl生成NaOH,使溶液pH增大。3.如圖X為電源，丫為浸透飽和食鹽水和酚歐試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色色斑向d端擴(kuò)散。下列判斷正確的是［導(dǎo)學(xué)號(hào)68732740|(A)A.濾紙上c點(diǎn)附近會(huì)變紅色Cu電極質(zhì)量減小，Pt電極質(zhì)量增大C.燒杯中溶液的pH增大D.燒杯中SO2-向Cu電極定向移動(dòng)4解析：由圖可知，該裝置為電解裝置，由通電后丫中央的紫紅色色斑向d端擴(kuò)散知，d為陽(yáng)極(MnO-向陽(yáng)極移動(dòng))，b為電源的正極，a為電源的負(fù)極。Y為浸透飽和食鹽水和酚歐4試液的濾紙，c點(diǎn)H+放電，則OH-濃度增大，所以濾紙上c點(diǎn)附近會(huì)變紅色，故A項(xiàng)正確；Cu電極上Cu2+得到電子生成Cu,Pt電極上OH-失去電子，故Cu電極質(zhì)量增大，Pt電極質(zhì)量不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Pt電極上OH-失去電子，故燒杯中溶液的pH減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu電極為陰極，Pt電極為陽(yáng)極，燒杯中SO2-向Pt電極定向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.如圖，四種裝置中所盛的溶液體積均為200mL,濃度為0.6mol-L-i,工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線上均通過(guò)了0.2mol電子，此時(shí)溶液中的pH由大到小的順序是導(dǎo)學(xué)號(hào)68732741(B.④③①②D.B.④③①②D.①③②④C.④③②①解析：若H+放電，pH增大，若OH-放電，pH減小。③中Zn電極參與反應(yīng)，電解質(zhì)溶液pH基本不變。④中陽(yáng)極上H+放電，溶液漸漸成堿性。②正極上H+放電，導(dǎo)線上通過(guò)0.2mol電子時(shí)，溶液中減少了H+的物質(zhì)的量為0.2mol,根據(jù)原溶液體積和濃度，H+的物質(zhì)的量減少為0.04mol,濃度變?yōu)?.2mol/L。①中由于OH-放電，當(dāng)導(dǎo)線上通過(guò)0.2mol電子時(shí)，溶液中OH-減少0.2mol,即H+物質(zhì)的量增加0.2mol,溶液體積為0.2L,濃度為1mol/L。故pH大小順序符合C項(xiàng)。.在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO2-、NO-、Cl-,該溶液放在用惰性材4 3料作電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為I導(dǎo)學(xué)號(hào)68732742A.35.5：10816：2078：1D.108：35.5A.35.5：10816：2078：1D.108：35.5解析：所得溶液為解析：所得溶液為NaNO3的水溶液，通電后，水電離產(chǎn)生的OH-、H+在兩極上反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為O2,還原產(chǎn)物為H2,其質(zhì)量之比為32：(2X2)=8：1。.將兩個(gè)箱電極插入500mLCuSOjaq)中進(jìn)行電解，通電一段時(shí)間后，某一電極上增重0.064g(設(shè)電解時(shí)無(wú)H2放出，且不考慮水解和溶液體積的變化)，此時(shí)溶液中氫離子的物質(zhì)的量濃度約為導(dǎo)學(xué)號(hào)W32B3(A.1X10-3mol-L-1B.4X10-3moleL-1C.2X10-3mol-L-1D.1X10A.1X10-3mol-L-1B.4X10-3moleL-1C.2X10-3mol-L-1D.1X10-7moleL-1解析：由于最后溶液的H+主要由電解CuSO4溶液產(chǎn)生，所以要計(jì)算c(H+),可依據(jù)電解通電的離子方程式2Cu2++2H2O=====2Cu+O2T+4H+進(jìn)仃解題。題中電極增重0.064g必為陰極反應(yīng)生成Cu所致，即n(Cu)=0.064g：64g?mol-1=0.0010mol,然后依據(jù)離子方程式中各物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，求出生成的c(H+)。通電2CU2++2HO曰==2Cu+OT+4H+22mol4mol0.0010mol0.0010molc(H+)X0.50Lc(H+c(H+)==4.0X10-3mol?L—i-2molX0.50L-.用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時(shí)，控制溶液pH為9?10,陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說(shuō)法不正確的是|導(dǎo)學(xué)號(hào)68732744|(D)電源電源A.用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：C1-+2OH--2e-===ClO-+HO2C.陰極的電極反應(yīng)式：2H2O+2e-===Hf+2OH-D.除去CN-的反應(yīng)：2CN-+5ClO-+2H+===\f+2CO2f+5Cl-+H2O解析：A.陽(yáng)極要產(chǎn)生ClO-,則鐵只能作陰極，不能作陽(yáng)極，否則就是鐵失電子，A正確；B.陽(yáng)極是Cl-失電子產(chǎn)生ClO-,電極反應(yīng)式為：Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2O,B正確；C.陰極是H+產(chǎn)生Hy堿性溶液，故陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-===Hf+2OH-,C正確；D.溶液為堿性，方程式應(yīng)為2CN-+5ClO-+HO===Nt+2COt+5Cl-+2OH-。選D。22 2.某課外活動(dòng)小組的同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，C、D、E、F均為石墨電極，一段時(shí)間后在C電極表面有銅析出，試回答下列問(wèn)題。|導(dǎo)學(xué)號(hào)68732745CuSO4CuSO4滴有酚酰的溶液飽和食鹽水甲 乙丙(1)A為電源的負(fù)極:(2)E的電極反應(yīng)式為： 2H++2e-二二二HJ；2(3)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2：1：2：2；(4)在常溫下，現(xiàn)用丙裝置給鐵鍍銅，則H電極材料應(yīng)該是_銅，當(dāng)丙中鐵表面析出銅的質(zhì)量為3.2g時(shí)，乙中溶液的c(OH-)為0.1mol?L-1(假設(shè)溶液體積為1上且飽和食鹽水足量);(5)已知甲中硫酸銅溶液足量，在電解一段時(shí)間后向甲中加入適量CuO或CUCO3固體—可以使溶液恢復(fù)到原來(lái)的濃度。解析：(1)由已知C電極表面有銅析出，則C電極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cw++2e-===Cu,則C為陰極，從而得知：A為負(fù)極，B為正極，D、F均為陽(yáng)極，E為陰極。(2)由(1)可得知E為陰極，又知乙裝置中的溶液為飽和食鹽水，溶液中存在Na+、Cl-、H+和OH-,由放電順序可知E的電極反應(yīng)為：2H++2e-===Hfo2(3)由前面分析可知D為陽(yáng)極，則其電極反應(yīng)式為：4OH--4e-===Of+2H2O；F為陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-===ClJ,裝置為三個(gè)電解池串聯(lián)，因此各個(gè)電極上得失電子數(shù)目與線路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)均相同。假設(shè)線路中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則由以上電極反應(yīng)式可知C、D、E、F電極上分別會(huì)產(chǎn)生1mol銅、0.5mol氧氣、1mol氫氣、1mol氯氣，其物質(zhì)的量之比為：2：1：2：2o(4)H電極與電源的正極相連，則H為電鍍池的陽(yáng)極，其電極材料應(yīng)為鍍層金屬，即為銅；3.2g銅的物質(zhì)的量為0.05mol,又知丙中鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2++2e-===Cu,則得至1」0.05mol銅需0.1mol電子，又知E的電極反應(yīng)為：2H++2e-===HT,得到的電子也2為0.1mol,可得以下關(guān)系：2H+?2e-?2OH-,0.1mol0.1mol所以反應(yīng)后乙中溶液c(OH-)=0.1mol-L-1。誦由(5)由題可知甲中的電池反應(yīng)為2CuSO4+2H2O上里=2Cu+2H2sO4+O2T。則應(yīng)加入適量的CuO或CuCO3固體。.素能拓展9.用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和 pH。則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為導(dǎo)學(xué)號(hào)68732746|(D)B.0.2molA.0.1molB.0.2mol0.3mol D.0.4mol電解解析：由電解CuSO4溶液的化學(xué)萬(wàn)程式2CuSO4+2H2O里嬰2Cu+O2T+2H2sO4知，電解過(guò)程中只析出Cu和放出O2,故電解后加入CuO就可以復(fù)原。但本題提示加入0.1molCu(OH)2可以復(fù)原，說(shuō)明電解過(guò)程中不僅有CuSO4被電解，還有H2O被電解。0.1molCu(OH)2相當(dāng)于0.1molCuO和0.1molQO,由電子守恒0.1molCuO?0.1molCi?0.2mole-,0.1molH2O?0.1mol”~0.2mole-,即共計(jì)0.4mole-。.關(guān)于下列四個(gè)裝置圖的說(shuō)法，正確的是［導(dǎo)學(xué)號(hào)68732747|(D)電解Cud2溶液裝置八舅方-聿本一待鍍牙包，-■資展制品溶液電解Cud2溶液裝置八舅方-聿本一待鍍牙包，-■資展制品溶液.J氫氧燃料電池示意圖③電鍍銅實(shí)驗(yàn)裝置②NaCl溶液離子交換膜法電解原理示意圖④A.①裝置中陰極處產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)B.②裝置中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C.③裝置中電子由b極流向a極D.④裝置中的離子交換膜可以避免生成的C12與NaOH溶液反應(yīng)解析：A項(xiàng)，電極反應(yīng)式分別為陽(yáng)極：2c>—2e-===C!T，陰極：Cu2++2e-===Cu，陽(yáng)極產(chǎn)生的C12能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙變藍(lán)；B項(xiàng)，電鍍裝置中待鍍鐵制品(鍍件)應(yīng)與電源負(fù)極相連接；C項(xiàng)，氫氧燃料電池工作時(shí)，負(fù)極上通入的H2失電子，電子由a極流向b極；D項(xiàng)，氯堿工業(yè)中陽(yáng)極產(chǎn)生C12，陰極附近溶液中生成NaOH,為防止C12與NaOH發(fā)生反應(yīng)C12+2NaOH===NaC1+NaC1O+H2O,工業(yè)上常采用離子交換膜法電解裝置。.按圖所示實(shí)驗(yàn)，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y軸可表示導(dǎo)學(xué)號(hào)68732748|(D)①c①c(Ag+)②c(NO])③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的pHB.③④D.B.③④D.①②⑤C①②④解析：本題考查電鍍知識(shí)，陽(yáng)極：Ag—e-===Ag+,b棒質(zhì)量減??；陰極：Ag++e-===Ag,a棒質(zhì)量增大，電解質(zhì)溶液濃度不變，故選D。.某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極I為A1,其他均為Cu,則導(dǎo)學(xué)號(hào)68732749(A)

A.電流方向：電極W-0-電極IB.電極I發(fā)生還原反應(yīng)c.電極n逐漸溶解D.電極ni的電極反應(yīng)：Cu2++2e-===Cu解析：首先應(yīng)根據(jù)圖示判斷左邊兩池通過(guò)鹽橋構(gòu)成原電池，產(chǎn)生電流對(duì)右邊硫酸銅溶液進(jìn)行電解(相當(dāng)于精煉銅)。電極I為負(fù)極，電極n為正極，所以電流方向：電極w-?一電極1(電流方向與電子流動(dòng)方向相反)，A正確。電極I上鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)。電極n上有銅析出，C錯(cuò)。電極m的電極反應(yīng)：Cu-2e-===Cu+,D錯(cuò)。.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如圖所電解示，電解總反應(yīng)為2Cu+H2O=====Cu2O+H2to下列說(shuō)法正確的是I導(dǎo)學(xué)號(hào)68732750|(A)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(fù)極D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCuO生成2解析：石墨作陰極，陰極上是溶液中的H+反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H++2e-===Ht,A選項(xiàng)2正確；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(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極與電源的正極相連，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極反應(yīng)為2Cu+2OH--2e-===CuO+HO,22當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.05molCuO生成，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。2.某溶液中含有溶質(zhì)NaCl和H2sO4,它們的物質(zhì)的量之比為3：1。用石墨作電極電解溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是|導(dǎo)學(xué)號(hào)68732751(D(D)A.陰極只析出H2C.電解最后階段為電解水B.陽(yáng)極先析出Cl2,后析出O2D.溶液pH不斷增大，最后為7解析：電解質(zhì)溶液中，n(Na+)：n(Cl-)：n(SO：-)=3：3：1,開(kāi)始電解產(chǎn)生H2和C12,同時(shí)生成OH-中和H2sO4,且生成OH-多，最后相當(dāng)于電解水，因而pH>7,陰極只生成H2O三個(gè)階段分別為電解HC1、NaCl、HO。2.某興趣小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)K2，閉合4,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后，斷開(kāi)人，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表⑥指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)68732752|(D)A.斷開(kāi)K2，閉合人時(shí)，銅電極為陽(yáng)極.斷開(kāi)K2，閉合人時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C.斷開(kāi)4,閉合K2時(shí)，銅電極發(fā)生還原反應(yīng)D.斷開(kāi)人，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極解析：由題意斷開(kāi)k2，閉合人時(shí)，兩極均有氣泡生成，確定電源左側(cè)為正極，右側(cè)為負(fù)極，石墨為陽(yáng)極，Cu為陰極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl23不能使酚歐變紅，故A、B選項(xiàng)都錯(cuò)；斷開(kāi)K「閉合今時(shí)，形成原電池，Cu為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，H2-2e-+20H-===2H2O,石墨為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，Cl2+2e-===2Cl-，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。8.最新研究發(fā)現(xiàn)，用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡(jiǎn)單、電耗較低等優(yōu)點(diǎn)，其原理是使乙醛分別在陰、陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸，總反應(yīng)為2CH3CHO+電解"°==解€口3cH20H+CH3c00H。實(shí)驗(yàn)室中，以一定濃度的乙醛一Na2sQ溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過(guò)程，其裝置示意圖如圖所示。導(dǎo)學(xué)號(hào)68732753直流電源⑴若以甲烷燃料電池為直流電源，則燃料電池中b極應(yīng)通入CH,(填化學(xué)式)氣體。⑵電解過(guò)程中，兩極除分別生成乙酸和乙醇外，均產(chǎn)生無(wú)色氣體。電極反應(yīng)如下：陽(yáng)極：①4OH-—4e-=O2