《2020高中化学第1章第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理作业1鲁科版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高中化学第1章第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理作业1鲁科版选修4（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第 1 课时 电解的原理 基础达标 1下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述正确的是( ) A电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的 B金属导线中电子由电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极 C在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动 D相同时间内阳离子在阴极得到的电子数与阴离子在阳极失去的电子数相等 解析：选 D。电解池中的闭合回路在导线与电极上由电子的定向移动形成，在电解质溶 液中由离子的定向移动形成，A错；电子由电源的负极流向电解池的阴极，由阳极流向电源 的正极， B错；在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，C错；在相同时 间内通过阳极和
2、阴极的电子数相同，故选D。 2在电解水制取H2和 O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列 物质中的 ( ) ANaOH BHCl CNaCl DCuSO4 解析：选 A。若加入 HCl、NaCl，阳极会生成Cl2，而加入 CuSO4，阴极将析出Cu，而不 是 H2，故选 A。 3将等物质的量的AgNO3、Ba(NO3)2、NaCl、K2SO4混合均匀后加入到水中，取适量混合 溶液用惰性电极电解， 片刻后两极上析出的氧化产物与还原产物的物质的质量之比为( ) A35.5108 B12 C10835.5 D81 解析：选 D。这四种物质混合后，生成沉淀的离子之间先反应生成AgC
3、l 和 BaSO4沉淀， 相当于是电解NaNO3和 KNO 3的混合溶液，实质是电解水。 4下列有关用惰性电极电解AgNO 3溶液一段时间后(AgNO3有剩余 ) 的说法正确的是 ( ) A电解过程中阳极质量不断增加 B向电解后的溶液中加入酚酞溶液，溶液变成红色 C此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况 D电解后两极产生的气体体积比为21 解析：选 C。用惰性电极电解AgNO3溶液，总电解方程式为4AgNO32H2O= 通电 4Ag O2 4HNO3，由此可知：阴极上析出银，阳极上放出氧气，故A、D错误；由于生成HNO 3，溶液 的酸性增强，B 错误；要使溶液恢复电解前的状
4、况要看加入的物质在溶液中的反应：2Ag2O 4HNO3=4AgNO 32H2O，得到的物质恰好是反应掉的物质，可使溶液恢复电解前的状况，C 正确。 5串联电路中的四个电解池分别装有0.05 mol L 1 的下列溶液，用惰性电极电解， 连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是 ( ) AKNO 3BNaCl CAgNO3DCuCl2 解析：选 C。电解 KNO3溶液的实质是电解水，pH不变。电解NaCl 溶液， H 在阴极上放 电，阴极附近OH 浓度增大；阳极上 Cl 放电，阳极区域 H 、OH浓度基本不变，整个溶液 pH变大。电解AgNO3溶液，阴极Ag 放电，阳极是 OH 放电，阳极区域
5、 H 浓度变大，溶液 pH 变小。电解CuCl2溶液， H 或 OH都没有放电，若 CuCl2完全电解后，如果不考虑Cl2溶于水 生成 HCl 和 HClO，溶液呈中性， pH增大 ( 实际上由于部分Cl2生成 HCl、HClO，溶液呈酸性 ) 。 6用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( ) A电解稀硫酸溶液，实质是电解水，故溶液pH不变 B电解稀NaOH 溶液，要消耗OH ，故溶液 pH减小 C电解 CuSO4溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量n(H2) n(O2) 为 12 D电解 CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11 2 解析：选 D。电解稀硫酸溶液，实质
6、是电解水，由于水减少，H 增大， pH变小，故 A 错；电解稀NaOH溶液，实质上也是电解水，由于水减少，OH 增大， pH 增大，故 B错； 电解 CuSO4溶液，在阴极上析出Cu 和阳极上产生O2的物质的量之比为21，故 C错；电解 CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别为Cu和 Cl2，物质的量之比为11。 7用 Pt 电极电解含有物质的量均为0.1 mol 的 Cu 2和 X3溶液， 阴 极析出固体物质的质量m(g) 与溶液中通过电子的物质的量n(mol) 的关 系如图。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( ) ACu 2 X3H BH X3Cu2 CX 3HCu2 DCu 2
7、 H X3 解析： 选 D。本题的解题信息在图像中：一通电就有固体析出，且通过 0.2 mol 电子后， 再没有固体析出了，说明是Cu 2放电的结果， X3 不放电，故选D。 8在按如图所示装置进行电解的过程中，通电一段时间后发现乙烧杯中铁电极的质量 增加。 (1) 乙烧杯中，两极发生的电极反应是 阴极： _ 。 阳极： _ 。 (2) 甲烧杯中发生反应的化学方程式是 _ _。 (3) 由左到右碳碳铁银四个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是_。 解析： (1) 乙中铁电极质量增加，故铁电极为阴极，发生的反应为Ag e=Ag ；银电 极为阳极，发生的反应为Age =Ag 。 (2) 甲烧杯为电
8、解CuSO4溶液的过程： 2CuSO42H2O= 通电 2CuO2 2H2SO4。 (3) 甲中阴极产生Cu，阳极产生O2，乙中阴极产生Ag，阳极溶解Ag。根据得失电子数 守恒知其物质的量之比为2144。 答案： (1)Ag e=Ag Age=Ag (2)2CuSO4 2H2O= 通电 2CuO2 2H2SO4 (3)2 144 能力提升 9用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使 溶液复原。则合适的组合是( ) 选项阳极阴极溶液甲物质乙 A Pt Pt NaOH NaOH 固体 B Pt Pt H2SO4H2O C C Pt NaCl 盐酸 D 铜锌CuSO4
9、Cu(OH)2 解析：选 B。电解 NaOH 、H2SO4溶液，都是电解水，所以加水就可以复原，A错误、 B正 确；电解 NaCl 溶液后应通入氯化氢使之复原，如果加盐酸， 会使 NaCl 溶液物质的量浓度减 小， C错误； D选项，阳极： Cu2e =Cu2，阴极： Cu22e=Cu ，电解质溶液物质的量 3 浓度没变，不用加任何物质。 10铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化 铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别 以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接 电解池装置，电解40 min 后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭 处理
10、2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的 是( ) A电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正极 B在电解过程中，H 向阳极移动， SO2 4向阴极移动 C电解过程阳极周围溶液的pH下降 D电解的总反应为2Al 6H =2Al33H 2 解析：选 C。根据装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流向 为从电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，A项错误；电解过程中，阳离子向阴 极移动， 阴离子则向阳极移动，B项错误； 根据题意， 电解的总反应为2Al 3H2O通电 ,Al2O3 3H2，阳极的电极反应为2Al3H2O 6e =Al 2O36H ，阳极周围的
11、 pH下降， C项正确， 而 D项错误。 11以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴 极上析出Cu的质量为 ( ) A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 g 解析：选 B。根据电解原理可知，电解的总反应式为 2CuSO42H2O= 通电 2Cu O22H2SO4 264 g 1 mol n(Cu) 0.010 0 mol m(Cu) 264 g0.010 0 mol 1 mol 1.28 g 。 12按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙 述正确的是 ( ) AF表示反应生成Cu的物质的量
12、BE表示反应实际消耗H2O的物质的量 CE表示反应生成O2的物质的量 DF表示反应生成H2SO4的物质的量 解析：选 B。电解实质为2CuSO4 2H2O= 通电 2CuO2 2H2SO4，则每通过4 mol e ，生 成 Cu 2 mol ，O2 1 mol ，消耗 H2O 2 mol ，生成 H2SO4 2 mol 。 13从NO 3、 SO 2 4、H 、Cu2、Ba2、Ag、Cl等离子中选出适当的离子组成电解质， 采用惰性电极对其溶液进行电解。 (1) 两极分别放出H2和 O2时，电解质的化学式可能是_( 至少答一种， 下同 ) ； (2) 若阴极析出金属、阳极放出O2时，电解质的化学
13、式可能是_； (3) 两极分别放出气体，且体积比为11，电解质的化学式可能是_。 解析：题中提供的电解质离子其实还包括OH 。这些离子放电的顺序如下： 阳极： Cl OHNO 3、 SO 2 4， 阴极： Ag Cu2HBa2。 4 (1) 该题找两极分别放出H2和 O2的电解质，其阳离子是H 或比 H放电能力弱的 Ba 2； 阴离子是OH 或比 OH 放电能力弱的SO 2 4、NO 3，则分别由阳离子和阴离子组成的可溶性电 解质符合题意。 (2) 阴极上的阳离子应是比H 放电能力强的 Cu 2、Ag，阳极上阴离子应是放电能力弱 于 OH 的 NO 3、SO 2 4，由阳离子和阴离子组成的可溶
14、性电解质，即符合题意。 (3) 阴极放出的是H2，阳极是Cl 放电生成 Cl2。 答案： (1)H2SO4、HNO 3、Ba(NO3)2中的任意一种 (2)Cu(NO3)2、 CuSO4、AgNO3中的任意一种 (3)HCl 、BaCl2中的任意一种 14由于 Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净 的 Fe(OH)2沉淀。应用如图所示电解实验可以制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，两电极的材料 分别为石墨和铁。 (1)a 电极材料应为_，电极反应式为_。 (2) 电解液 c 可以是 ( 填编号 )_ 。 A纯水BNaCl 溶液 CNaOH 溶液DCuCl2溶液 (3)d 为一苯层，其作用为 _ ， 在加入苯之前对c 应作何简单处理？ _ _ 。 (4) 若 c 是 Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后， 再反接电源电解，除 了电极上看到气泡外，混合物另一明显现象是 _ _
