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1、课时作业22电解原理基础训练1用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的pH依次为升高、不变、降低的是()AAgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2BKCl Na2SO4 CuSO4CCaCl2 KOH NaNO3DHCl HNO3 K2SO4解析:由电解的工作原理可推知:类型化学物质pH变化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2不变HCl升高电解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH升高HNO3降低答案:B2(双选)(2019年甘肃省武威期末)如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通
2、电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()AX是正极,Y是负极BX是负极,Y是正极CCuSO4溶液的pH值逐渐减小DCuSO4溶液的pH值不变解析:通电电解氯化钠溶液时,b极附近溶液呈红色,说明b连接的Y为电源的负极,则X为正极,故A正确,B错误;通电电解硫酸铜时,总反应为:2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2,溶液的pH减小,故C正确,D错误。答案:AC3(2019年河北省保定市期中)在原电池和电解池的电极上所发生反应的类型相同的是()A原电池的正极和电解池阳极B电解池阳极和电解池阴极C原电池负极和电解池阳极D原电池的正极和原电池负极解析:原电池正极和电解池阴极上得电子而发
3、生还原反应,原电池负极和电解池阳极上失电子发生氧化反应,所以原电池负极和电解池阳极上反应类型相同、原电池正极和电解池阴极上反应类型相同,故选C。答案:C4用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入一定量的某种纯净物(括号内物质),不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()AKCl(HCl)BH2SO4(H2O)CAgNO3(HNO3)DCuSO4(CuCO3)解析:电解液复原时要分析电池反应式,看是什么物质脱离了原来的溶液体系(如析出沉淀、气体),少了什么就补什么;电解AgNO3溶液有Ag和O2生成,应补Ag2O,每生成4 mol Ag生成1 mol O2,要恢复原来浓度应加2 mol Ag2O,
4、C项不符合题意。答案:C5(2019年河北省保定市模拟)某研究性学习小组欲完成反应:2HClCu=CuCl2H2,设计了下列四个实验,你认为可行的是()解析:A为电解池,石墨为阳极,阳极生成氯气,故A错误;B为原电池反应,铁为负极被氧化,正极析出氢气,故B错误;C为电解池,铜为阳极被氧化,阴极析出氢气,故C正确;D为非自发进行的氧化还原反应,不能形成原电池,故D错误。答案:C6将0.1 L含有0.02 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的水溶液用惰性电极电解。电解一段时间后,一个电极上得到0.01 mol Cu,另一电极析出的气体()A只有Cl2B只有O2C既有Cl2又有O2D只有
5、H2解析:用惰性电极电解,阴极上得到铜,电极反应为Cu22e=Cu,当有0.01 mol Cu析出时,转移0.02 mol电子;阳极上首先是Cl放电,电极反应为2Cl2e=Cl2,0.01 mol Cl放电完只失0.01 mol电子,故溶液中OH接着放电,电极反应为4OH4e=2H2OO2,则另一电极析出的气体为Cl2和O2。答案:C7如图是电解CuCl2溶液的装置示意图,其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是()Aa为负极,b为正极Ba为阳极,b为阴极C电解过程中,d电极质量增加D电解过程中,氯离子浓度不变解析:根据电流方向可判断出a为正极,b为负极,c为阳极,d为阴极,则A、B项错误
6、;电解CuCl2溶液的过程中阳极(c极)反应式为2Cl2e=Cl2,c(Cl)减小,阴极(d极)反应式为Cu22e=Cu,析出的Cu附着在d电极上,使d电极质量增加,故C项正确,D项错误。答案:C8根据下图,回答下列问题:(1)闭合S1,装置属于_,锌极作_。(2)闭合S2,装置属于_,锌极上的反应式为_。(3)闭合S3,装置属于_,总反应式为_。答案:(1)原电池负极(2)电解池Zn2e=Zn2(3)电解池CuH2SO4=CuSO4H2提高训练9(2019年大庆实验中学第二学期开学考试)某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为31,滴入几滴石蕊溶液后,用石墨做电极电解该
7、混合溶液时,根据电极产物,电解过程明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A阴极自始至终只析出H2B电解过程中,溶液颜色呈现红色紫色蓝色的变化C电解过程中,Na和SO42的物质的量浓度不变D第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后,恰好完全反应得到HCl解析:可以将溶质看成3 mol NaCl和1 mol H2SO4,再转化一下思想,可以看成2 mol HCl,1 mol Na2SO4,1 mol NaCl,由于1 mol Na2SO4自始至终无法放电,且其溶液pH7,暂时可以忽略,电极反应为:阳极:2Cl2e=Cl2 2 22Cl2e=Cl2 1 14OH4e=2H2OO2阴极:2H2e=H
8、2 2 22H2e=H2 1 12H2e=H2则电解过程可先看成电解HCl,再电解NaCl,最后电解水,即2HCl=H2Cl2,2NaCl2H2O=2NaOHH2Cl2,2H2O=2H2O2,生成的NaOH呈碱性,pH大于7。A.阴极上始终是氢离子得到电子生成氢气,故A正确;B.根据阴极产物分析,开始使石蕊变红色,随氢离子放电减小,溶液变为紫色,电解过程中生成的NaOH显碱性,pH大于7,石蕊试液颜色又变为蓝色,故B正确;C.电解过程中,Na和SO42的物质的量不变,但电解过程中溶剂水减少,所以物质的量浓度增大,故C错误;D.第一阶段电解的是氯化氢,电解过程中阴、阳两极产生的气体是氢气和氯气,
9、依据电子守恒可知,混合引燃后,恰好完全反应得到HCl,故D正确。答案:C10(2019年天津中学月考)化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解NO3的原理如图所示。下列说法不正确的是()AA为电源的正极B溶液中H从阳极向阴极迁移CAgPt电极的电极反应式为2NO312H10e=N26H2OD电解过程中,每转移2 mol电子,则左侧电极就产生32 g O2解析:根据题给电解装置图可知,AgPt电极上NO3转化为N2,发生还原反应:2NO312H10e=N26H2O,则AgPt电极作阴极,B为电源的负极,故A为电源的正极,A、C项正确;在电解池中阳离子向阴极移动,所以溶液中H从阳极向阴极迁移
10、,B项正确;左侧电极为阳极,电极反应式为2H2O4e=O24H,则每转移2 mol电子,左侧电极产生16 g O2,D项错误。答案:D11如图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现,a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是()a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析:a极板质量增加,说明X为负极,排除C。且该电解质溶液中含有不活泼金属离子,又排除B。b极板处有无色无味气体放出,说明溶液中无Cl,排除D。答案:A12如图装置电解一段时间,当某极析出0.32 g Cu时,、中溶液pH分别为(溶液足量,体
11、积均为100 mL且电解前后溶液体积变化忽略不计)()A13、7、1B.12、7、2 C1、7、13D7、13、1解析:n(Cu)0.32 g64 g/mol0.005 mol,由电极反应Cu22e=Cu可知转移电子为0.01 mol,电解时,、中溶液电极方程式分别为2KCl2H2O2KOHH2Cl2、2H2O2H2O2;2CuSO42H2O2CuO22H2SO4;中生成0.01 mol OH,c(OH)0.01 mol0.1 L0.1 mol/L,pH13;电解水,溶液仍然呈中性,溶液的pH7;中生成0.01 mol H,c(H)0.01 mol0.1 L0.1 mol/L,pH1,故A正确
12、。答案:A13(2019年四川德阳三校联考)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池为直流电源,进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述不正确的是()AX为金属Pb,Y为PbO2B电解池阳极上被氧化的还原剂有Al和H2OC电解池的总反应为2Al6H2O2Al(OH)33H2 D每消耗103.5 g Pb,理论上电解池阴极上有0.5 mol H2生成解析:铁电极上放氢生碱(2H2O2e=H22OH),即铁电极上发生得电子的还原反应,铁为电解池的阴极,与阴极相连的X极是铅蓄电池的负极Pb,Y为铅蓄电池的正极PbO2,A项正确。与铅蓄电池正极相连的铝电极为电解池阳极,通过题图可知铝电极上既有
13、铝离子生成,又有氧气放出,说明铝电极上发生的氧化反应有两个:Al3e=Al3、2H2O4e=O24H,故阳极上铝和水失去电子被氧化,B项正确。由于该电解池阳极存在两个竞争反应,故电解过程中电解池中实际上发生了两个反应:2Al6H2O2Al(OH)33H2、2H2OO22H2,C项错误。Pb的相对原子质量为207,103.5 g Pb的物质的量为0.5 mol,由铅蓄电池负极反应Pb2eSO42=PbSO4知,0.5 mol Pb给电路提供1 mol电子的电量,再由电解池的阴极(铁)反应2H2O2e=H22OH,得出有0.5 mol H2生成,D项正确。答案:C14(2019年湖北省宜昌市部分重
14、点中学高二期末)用图甲装置电解一定量的CuSO4溶液,M、N为惰性电极,电解过程实验数据如图乙所示,X轴表示电解过程中转移电子的物质的量,Y轴表示电解过程产生气体的总体积。则下列说法不正确的是()AA点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态B电解过程中N电极表面先有红色物质生成,后有气泡产生CQ点时M、N两电极上产生的气体总量在相同条件下体积相同D若M电极材料换成Cu作电极,则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变解析:由图可知,电流由正极流向负极,则M为阳极,N为阴极,惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液,发生2CuSO42H2O2CuO22H2SO4,结合图乙可知,通过a mol电子时硫酸铜被电解完全,然后电解硫酸溶液