2024高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池第1課時電解原理課后提升練習(xí)含解析新人教版選修4

PAGE7-電解原理[A篇對點強(qiáng)化訓(xùn)練]學(xué)問點一電解原理和電解池組成1．下列關(guān)于電解池的敘述中不正確的是()A．與電源正極相連的是電解池的陰極B．與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極C．在電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)D．電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極答案A解析陽極與電源的正極相連，陰極與電源的負(fù)極相連；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。電子流向：負(fù)極→陰極；陽極→正極。2.利用如圖裝置電解硫酸銅溶液，下列說法正確的是()A．b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能C．電解質(zhì)溶液中Cu2＋從b電極向a電極遷移D．若a為銅，則a的電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋答案D解析b與電源負(fù)極相連，b為陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；該裝置是電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，B項錯誤；電解池中，陽離子(Cu2＋)向陰極(b極)移動，C項錯誤；a為陽極，若a為Cu，屬于活性電極，則陽極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋，D項正確。3．如圖中兩燒杯盛有相同電解質(zhì)溶液，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)覺a極板質(zhì)量增加。b極板處有無色無味氣體放出，符合這一狀況的是()答案A解析由通電后a、b兩極的現(xiàn)象知，X為負(fù)極，Y為正極，故B、D錯誤；b為陽極，A項中的陽極反應(yīng)：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，C項中的陽極發(fā)生反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋，結(jié)合b極處有無色無味氣體放出，則A正確，C錯誤。4．按A圖裝置進(jìn)行試驗，若圖B的x軸表示流入電極的電子的量，則y軸不行能表示的是()A．c(Ag＋) B．c(NOeq\o\al(－,3))C．溶液的pH D．銀棒的質(zhì)量答案D解析A中銀是陽極，通電后失去電子生成Ag＋進(jìn)入溶液，Ag＋在陰極上得到電子析出Ag，溶液中c(Ag＋)、c(NOeq\o\al(－,3))保持不變，溶液的體積不變，故pH不變。5．如圖所示，將兩燒杯中電極用導(dǎo)線相連，四個電極分別為Mg、Al、Pt、C。當(dāng)閉合開關(guān)S后，以下表述正確的是()A．電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．Al、Pt兩極有H2產(chǎn)生C．甲池pH減小，乙池pH不變D．Mg、C兩極生成的氣體在肯定條件下可以恰好完全反應(yīng)答案D解析閉合開關(guān)S后，左側(cè)構(gòu)成原電池，在堿性環(huán)境中，Al作負(fù)極，電極反應(yīng)為Al－3e－＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，Mg作正極，產(chǎn)生氫氣；右側(cè)構(gòu)成電解池，Pt作陰極，C作陽極，電解氫氧化鈉溶液相當(dāng)于電解水，Pt極產(chǎn)生氫氣，C極產(chǎn)生氧氣，綜合分析知D正確。學(xué)問點二惰性電極電解電解質(zhì)溶液6．如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極旁邊溶液呈藍(lán)色。下列說法中不正確的是()A．x是正極，y是負(fù)極B．a(chǎn)極產(chǎn)生氫氣，b極生成I2C．a(chǎn)極和Pt電極都有氣泡產(chǎn)生D．U形管中溶液的堿性增加答案A解析淀粉遇碘變藍(lán)→b極生成I2，即確定b極發(fā)生反應(yīng)2I－－2e－=I2，則b極是陽極，x是負(fù)極，y是正極，a極H＋放電，發(fā)生反應(yīng)2H＋＋2e－=H2↑，產(chǎn)生氫氣，U形管中總反應(yīng)式為2KI＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2KOH＋H2↑＋I(xiàn)2，溶液的堿性增加，故A錯誤，B、D正確；石墨為陰極，鉑為陽極，電極反應(yīng)分別是Cu2＋＋2e－=Cu2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，C正確。7．在如圖裝置中，若通電一段時間后乙裝置左側(cè)電極質(zhì)量增加，則下列說法正確的是()A．當(dāng)甲裝置中共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體時，Cu電極上質(zhì)量增加43.2gB．理論上，電解過程中裝置丙的pH無改變C．向甲中加入適量的鹽酸，可使溶液復(fù)原到電解前的狀態(tài)D．乙中左側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，右側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)答案B解析由裝置甲發(fā)生的反應(yīng)可得兩電極產(chǎn)生的氣體體積相等，所以產(chǎn)生氫氣2.24L，轉(zhuǎn)移電子0.2mol，則銅電極上生成Ag0.2mol，質(zhì)量為21.6g，A錯誤；裝置丙陰極析出銀單質(zhì)，陽極上的銀失去電子變成銀離子，理論上溶液的物質(zhì)的量濃度不變，pH保持不變，B正確；裝置甲中起先的反應(yīng)為2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2KOH＋H2↑＋Cl2↑，因此要使溶液復(fù)原可通入適量HCl氣體，加入鹽酸相當(dāng)于加入了水，C錯誤；乙中左側(cè)發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，D錯誤。8．將0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性電極電解一段時間后，某一電極上析出了0.3molCu，此時在另一電極上產(chǎn)生的氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為()A．7.84LB．6.72LC．5.6LD．4.48L答案C解析混合后Ag＋先與Cl－作用形成AgCl沉淀(此時溶液中還剩Cl－0.4mol，當(dāng)有0.3molCu生成時，電路中共轉(zhuǎn)移0.6mole－，此時陽極上先生成0.2molCl2，然后是OH－放電生成0.05molO2，即陽極共生成0.25mol氣體，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.6L。9．用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入肯定量的某種純凈物(方括號內(nèi)物質(zhì))，能使溶液復(fù)原到原來的成分和濃度的是()A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]C．KCl[KCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]答案B解析A項4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4HNO3脫離反應(yīng)體系的物質(zhì)是4Ag＋O2，相當(dāng)于2Ag2O，所以加入適量Ag2O才能復(fù)原；B項2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑脫離反應(yīng)體系的是2H2＋O2，相當(dāng)于2H2O，加入適量水可以復(fù)原；C項2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2KOH＋H2↑＋Cl2↑脫離反應(yīng)體系的是H2＋Cl2，相當(dāng)于2HCl，通入適量HCl氣體才能復(fù)原；D項2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2SO4＋2Cu＋O2↑脫離反應(yīng)體系的是2Cu＋O2，相當(dāng)于2CuO，加入適量CuO可以復(fù)原。[B篇綜合提升訓(xùn)練]10．如圖所示的電解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b<d。符合上述試驗結(jié)果的鹽溶液是()答案D解析題意表明b、d沒有氣體逸出，所電解的鹽溶液中的金屬元素應(yīng)當(dāng)在金屬活動性依次中H以后，只有D符合題意。11.某小組為探討電化學(xué)原理，設(shè)計右圖裝置，下列敘述不正確的是()A．a(chǎn)和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(lán)色漸漸變成淺綠色D．a(chǎn)和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時，Cu2＋向銅電極移動答案D解析a和b不連接時，鐵片與Cu2＋干脆發(fā)生置換反應(yīng)，有金屬銅析出，A項正確；a和b用導(dǎo)線連接時，該裝置形成原電池，銅片作正極，鐵片作負(fù)極失去電子形成Fe2＋，因此無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍(lán)色漸漸變成淺綠色，所以B、C兩項正確；若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，Cu作陽極，銅片失去電子生成Cu2＋，Cu2＋向鐵電極移動。12．如圖，石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2-CaO作電解質(zhì)。圖示裝置工作時，生成的金屬鈣能還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法不正確的是()A．陽極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－=CO2↑B．由TiO2制得1mol金屬Ti，理論上外電路轉(zhuǎn)移4mol電子C．制備金屬鈦前后，裝置中CaO的量不變D．TiO2在陰極放電答案D解析陽極上電極反應(yīng)為C＋2O2－－4e－=CO2↑，陰極為2Ca2＋＋4e－=2Ca，生成的Ca再置換出Ti，TiO2本身不放電，故A項正確，D項錯誤；TiO2中Ti為＋4價，制得Ti為0價，故制得1mol金屬Ti，理論上外電路轉(zhuǎn)移4mol電子，B項正確；制備Ti時在電解槽中發(fā)生如下反應(yīng)C＋2CaOeq\o(=,\s\up7(電解))2Ca＋CO2↑，2Ca＋TiO2eq\o(=,\s\up7(肯定條件下),\s\do5())Ti＋2CaO，可得CaO質(zhì)量不變，C項正確。13．利用反應(yīng)：2Ag＋(aq)＋Fe(s)=Fe2＋(aq)＋2Ag(s)設(shè)計原電池并用它做電源進(jìn)行電解的裝置如圖所示。NaCl溶液的體積為200mL，且反應(yīng)前后溶液體積的改變忽視不計。下列有關(guān)敘述正確的是()A．A極發(fā)生氧化反應(yīng)，C電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=CuB．當(dāng)析出Ag21.6g時，NaCl溶液的pH＝13C．電極A應(yīng)當(dāng)用Fe做材料，B是AgNO3溶液，電極C四周溶液變紅D．銀電極變粗，為電源的正極，A電極反應(yīng)式為Fe－3e－=Fe3＋答案C解析由題意知，A電極是Fe，B是AgNO3溶液，F(xiàn)e是負(fù)極，Ag是正極，所以Cu電極是電解池的陽極，石墨電極是陰極。A項，A電極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，石墨電極發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，錯誤；B項，21.6gAg為0.2mol，電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，則C電極共有0.2mol電子流過，即n(OH－)＝0.2mol，但因為Cu作陽極，所以陽極反應(yīng)式：Cu－2e－=Cu2＋，Cu2＋與OH－結(jié)合生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀，溶液pH小于13，錯誤；D項，A電極Fe失去電子生成Fe2＋，錯誤。14．如圖是兩種溶液進(jìn)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：(1)電極B上金屬M析出：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