《2019-2020学年化学人教版选修4同步检测：4.3.1电解原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年化学人教版选修4同步检测：4.3.1电解原理（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时电解原理记一记1.电解池组成“三条件”：外接电源；电解质溶液；闭合回路。2离子放电“两顺序”(惰性电极)：阳极：S2IBrClOH。阴极：AgFe3Cu2H(酸)Sn2Fe2Zn2H(H2O)Al3。3电解池阴、阳极“四特点”：阳极；外接直流电源正极流出电子发生氧化反应阴离子移向。阴极：外接直流电源负极流入电子发生还原反应阳离子移向。探一探1.阴、阳离子在电解过程中的移动方向与在原电池中的移动方向有什么区别和联系？提示原电池中，阳离子移向正极；阴离子移向负极；电解池中，阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。即阳离子都是移向发生还原反应的电极，阴离子都是移向发生氧化反应的电极。2在氯化铜溶液中
2、除了Cu2和Cl之外还有H和OH，这两种离子为什么没有得到或失去电子？提示电解时，溶液中离子的放电先后顺序与离子的氧化性或还原性有关，氧化性强的阳离子先得电子被还原，还原性强的阴离子先失电子被氧化。Cu2比H更容易得电子，而Cl比OH更容易失电子，可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序，从还原性强弱的角度比较失电子的顺序。3电解H2SO4溶液与盐酸溶液(惰性电极)的产物相同吗？溶液pH有何变化？提示阴极产物相同，都是H2；阳极产物不同，H2SO4O2，HClCl2，电解H2SO4溶液pH减小，电解盐酸溶液pH增大。4若以惰性电极电解CuSO4溶液，试分析电极产物并写出电极反应式及总反应式。提示在
3、CuSO4溶液中存在Cu2、H、SO和OH四种离子，在阴极上Cu2放电得到Cu；在阳极上OH放电得O2，电极反应式为：阴极2Cu24e=2Cu，阳极4OH4e=2H2OO2；总反应方程式为：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。判一判判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)电解是把化学能转化为电能。()(2)导电一定发生化学反应。()(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。()(4)任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应。()(5)电解、电离均需要通电才能实现。()(6)电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程。()(7)电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反
4、应。()(8)与原电池不同，电解池工作时，电极本身不参加电极反应。()(9)用惰情电极电解Na2SO4溶液与稀H2SO4，两溶液的pH变化完全相同。()(10)以Cu为电极电解AgNO3溶液时，阴极产生H2。()练一练1.2019西安高二周考如图所示是电解CuCl2溶液的装置，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，氯离子浓度不变答案：C22019泰安高二月考如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是()A电路中电子流向：负极dcba正极Ba、c两极产生气体的物质的量相等CSO向
5、b电极移动，Cl向c电极移动D通电后乙烧杯滴入酚做溶液d极会变红答案：D32019郑州高二检测用惰性电极电解下列溶液，下列说法正确的是()A电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11答案：D42019西宁高二调研某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子答案：B知识点一 电解池的构成和工作
6、原理1.下列关于如图所示装置的叙述中正确的是()A甲、乙装置中的锌片都作负极B甲、乙装置中溶液内的H都在铜片被还原C甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应D甲装置中铜片上有气泡生成，乙装置中铜片质量减小解析：乙为电解池装置，锌片为阴极，故A错误；乙为电解池装置，溶液内的H在阴极锌片上被还原，故B错误；甲为原电池，锌片为负极，发生氧化反应，故C错误；甲装置中铜片为正极，H在铜片上得电子被还原为氢气，乙装置中铜片为阳极，发生氧化反应，铜片质最减小，故D正确。答案：D2电解某溶液时，某一电极上有一种刺激性气味的气体产生，下列有关此电解反应的说法不正确的是()A产生这种气体的电极一定是阳极B若另一极
7、上也有气体产生一定是氢气C产生刺激性气味的气体的电极反应是氧化反应D不能判断是哪一极解析：阴极只可能产生氢气这一种气体，所以产生刺激性气味气体的电极一定是阳极，此气体是氧化反应产物。答案：D3.利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是()Ab电极上发生氧化反应B该装置能将化学能转变成电能C电解质溶液中Cu2从b电极向a电极迁移D若a为铜，则a的电极反应武为Cu2e=Cu2解析：b与电源负极相连，b为阴极，阴极上发生还原反应，A项错误；该装置是电解池，将电能转化为化学能，B项错误；电解池中，阳离子(Cu2)向阴极(b极)移动，C项错误；a为阳极，若a为Cu，属于活性电极，则阳极反应为Cu2e
8、=Cu2，D项正确。答案：D知识点二 电解的规律4.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为31的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能发生的反应是()A2Cu22H2O2C4HO2BCu22ClCuCl2C2Cl2H2O2OHH2Cl2D2H2O2H2O2解析：用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为31的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液，设溶液体积为4 L，硫酸铜浓度为1 molL1，氯化钠浓度为1 molL1，则n(CuSO4)n(Cu2)3 mol，n(NaCl)n(Cl)1 mol。根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上Cl放电，阴极上Cu2放电，转移1 mol电子时析出0
9、.5 mol Cu2，所以Cu2还剩余2.5 mol，则此时发生的电池总反应为B项；第二阶段：阴极上Cu2放电，阳极上OH放电，当Cu2完全析出前，发生的电池总反应为A项；第三阶段：阴极上H放电生成氢气，阳极上OH放电生成氧气，发生的电池忌反应为D项。答案：C5.在右图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是()选项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：本题突破口是“a极极板质量增加”，据此判断a极一定是阴极，则b极一定是阳极。A是惰性阳极电
10、解CuSO4，符合题意；B的实质是电解水，两极都产生气体，不符合题意；C的阳极是铁，是活性电极，不符合题意；D的阳极生成氯气，是有刺激性气味的气体，不符合题意。答案：A6用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是()A稀HCl溶液 B稀Na2SO4溶液CCuCl2溶液 D酸性AgNO3溶液解析：A项，电解稀HCl溶液，阴极产物为H2，阳极产物为Cl2，错误；B项，电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，阴极产物为H2，阳极产物为O2，正确；C项，电解CuCl2溶液，阴极产物为Cu，阳极产物为Cl2，错误；D项，电解酸性AgNO3溶液，阴极产物为Ag，阳极产物为O2和HNO
11、3，错误。答案：B综合考查 电解原理及计算7.2019甘肃天水一中高二期末用石墨作电极电解100 mL AgNO3溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原AgNO3溶液的物质的量浓度为()A3 molL1 B2 molL1 C1.5 molL1 D1 molL1解析：阳极电极反应式为4OH4e=O22H2O；由于放电能力：AgH，阴极电极反应式依次为Age=Ag、2H2e=H2，根据阴、阳极得失电子守恒，4n(O2)n(Ag)2n(H2)，4n(Ag)2，n(Ag)0.2 mol，根据Ag守恒，n(AgNO3)0.2 mol，c(AgNO3)2 molL1，故选B。
12、答案：B8用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.2 mol Cu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量为()A0.4 mol B0.5 mol C0.6 mol D0.8 mol解析：将Cu(OH)2改写为CuOH2O，由电解原理知，阳极上OH放电生成O2，阴极上Cu2和H放电生成Cu和H2，根据氧原子守恒得n(O2)nCu(OH)20.2 mol，则转移电子的物质的量为0.2 mol40.8 moI，故D正确。答案：D925 时，用石墨电极电解2.0 L 0.5 molL1 CuSO4溶液。5 min后，在一个石墨电极上有6.4 g
13、Cu生成。试回答下列问题：(1)发生氧化反应的是_极，电极反应为_。(2)若电解后溶液的体积不变，则电解后溶液的pH为_。(3)若将溶液恢复到与电解前一样，则需加入_mol的_。(4)若用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差_g，电解液的pH_(填“变小”“变大”或“不变”)。解析：(1)n(CuSO4)2.0 L0.5 molL11.0 mol，而在阴极析出的Cu为0.1 mol，故CuSO4未完全电解，阳极发生氧化反应，电极反应为4OH4e=2H2OO2。(2)总反应为2CuSO42H2O2CuO12H2SO42 2 2 1 20.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.1 mol所以电解后c(H)0.1 molL1。故pHlg 0.11。(3)电解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脱离该体系，即相当于0.1 mol CuO，因此若将溶液复原，则应加入0.1 mol CuO。(4)此时为电镀池，阳极：Cu2e=Cu2，阴极：Cu22e=Cu，因此若阴极上析出6.4 g铜，则阳极溶解6.4 g铜，电解后两铜片质量差为6.4 g6.4 g12.8 g，而电解液的pH不变。答案：(1)阳4OHe=
