课时作业25 电解原理

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1、课时作业 25电解原理时间：45 分钟 分值：100 分一、选择题(每小题 4 分，共 48 分)1下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用锌作阳极B电解法精炼银，用纯银作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用碳棒作阴极D在镀件上电镀铜，用铜作阳极答案：A2pHa 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是( )ANaOH BH 2SO4CAgNO 3 DNa 2SO4解析：由阴、阳离子的放电顺 序可知， 电解 NaOH、H2SO4、Na2SO4 溶液的实质都是电解水， 电解质溶液的浓度都增大 ，故 NaOH 溶液 pH 升高， H

2、2SO4 溶液的 pH 降低，Na 2SO4 溶液的 pH 不变；AgNO 3 的电解方程式为 4AgNO32H 2O=4AgO 24HNO 3，故溶液的 pH减小。答案：A3根据金属活动性顺序表，Cu 不能发生：Cu 2H 2O=Cu(OH)2H 2的反应，但选择恰当的电极材料和电解质溶液进行电解，这个反应就能实现。下列四组电极和电解质溶液中，能实现该反应最为恰当的一组是()A B C D阳极 石墨棒 Cu Cu Cu阴极 石墨棒 石墨棒 Fe Pt电解质溶液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液CuSO4溶液解析：分析所给的化学方程式可知 Cu 为阳极：Cu2e =Cu2 ；2H2O

3、2e =H22OH 为阴极反应；C 项电解质溶液 H2SO4 会与生成的 Cu(OH)2 中和， 实际上不会生成 Cu(OH)2；D 项在 Pt 上镀铜，不会生成 Cu(OH)2；而 B 项中 Na2SO4 溶液起增强导电性作用，可以发生电解反应 Cu2H 2O Cu(OH)= = = = =电 解 2H 2。答案：B4四个电解装置如图所示，调节电压，使电路中始终通过 1 A 的电流。通电相同的时间后，四个装置中产生气体最多的是()解析：D 项为电镀装置，不产生气体。 A 项的实质是电解水，C 项属混合电解型电解质和水均发生电解，在相同 电量下， A 项产生的气体当然多于 C 项。因为在 C

4、项中，阴极上析出的是 Ag。B 项是电解食 盐水，在相同的 电量下，产生的气体是 A 项的 倍。43答案：B5如图所示装置中，通电后可观察到 Cu 极溶解，下列说法中正确的是()Aa 极是直流电源的正极BFe 极是阳极CPt 极产生的气体体积是 Ag 极产生气体体积的 2 倍D硫酸铜溶液的浓度不变解析：通电后可观察到 Cu 极溶解，根据电极材料及电解质溶液，可知右池为电镀池，Cu 电极一定为电镀池的阳极，a 为电源的正极， b 为电源的 负极，A 项正确；B 项中 Fe 极是阴极；C 项中 Pt 极产生气体(O 2)的体积是 Ag 极产生气体(H 2)体积的 倍，C 项错误；D 项中由12于右

5、边的池为电镀池，CuSO 4 溶液的浓度不变， D 项正确。答案：AD6将等物质的量的 K2SO4、NaCl、Ba(NO 3)2、AgNO 3 混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，经搅拌、静置、过滤。取滤液，用铂电极电解该滤液一段时间。则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为()A35.5:108 B108:35.5C8:1 D1:2解析：四种物质混合加水，最后 过滤后，得到 KNO3 和 NaNO3 的混合溶液，所以阳极产物为 O2，阴极产物为 H2。答案：C7在 100 mL H2SO4 和 CuSO4 的混合液中，用石墨作电极电解，两极上均收集到 2.24 L 气体(标准状况

6、 )，则原混合液中 Cu2 物质的量浓度为( )A1 molL 1 B2 molL 1C3 molL 1 D4 molL 1解析：电解开始时，只有 Cu 和 O2 生成。当 CuSO4 溶液电解完全时，实质为电解 H2SO4溶液，由电解过程可知，实质为电解水，生成 H2 和 O2。在生成这两种气体时，H 2 和 O2 的体积比为 21。由电极反应式：4OH 4e =2H2OO 2， Cu2 2e =Cu,2H 2e =H2，知 Cu2 得电子数和 H得电子数之和等于 OH 失电子数，应有如下关系：4 22n(Cu 2 )2.24 L22.4 Lmol 1 22.4 L22.4 Lmol 1解得

7、：n(Cu 2 )0.1 mol，c (Cu2 ) 1 molL 1 。0.1 mol0.1 L答案：A8某溶液中含有溶质 NaCl 和 H2SO4，它们的物质的量之比为 3:1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可将电解过程明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A阴极只析出 H2B阳极先析出 Cl2，后析出 O2C电解最后阶段为电解水D溶液 pH 不断增大，最后为 7解析：本题主要考查的是离子的放电顺序，根据离子放 电顺 序的不同， 结合它们的物质的量之间的关系，可判断出这 三个阶段。答案：D9(2008上海高考)取一张用饱和 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直

8、流电源，一段时间后，发现 a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是()Ab 电极是阴极Ba 电极与电源的正极相连接 C电解过程中，水是氧化剂Db 电极附近溶液的 pH 变小解析：电解饱和 NaCl 溶液，阳极生成 Cl2，Cl2 与水反应生成 HClO 和 HCl，盐酸具有酸性，可使 pH 试纸变红，HClO 具有漂白性，又可将 红色漂白，故内圆为白色，外圆为浅红色，可推出 a 为阳极， A 正确；a 为 阳极与电源正极相连， B 正确； 电解过程中， H2O 得电子，为氧化剂， C 正确；b 电极附近有 OH 生成， pH 增大， D 错。答案：D

9、10某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。如下图所示，滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是()A铅笔端作阳极，发生还原反应B铂片端作阴极，发生氧化反应C铅笔端有少量氯气产生Da 点是负极，b 点是正极解析：铅笔端出现红色字迹， 说明在铅笔端生成了氢氧化 钠，所以 该极应该是阴极，与此相连的是 a 点是 电源的负极；则铂片是阳极，与此相连的 b 点是电源的正极。答案：D11用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液 pH 下降的是( )ACuSO 4 BNaOCBaCl 2 DH

10、2SO4答案：A12在盛有饱和硫酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极，在搅拌下进行电解。若温度始终不变，则通电一段时间后，下列说法中正确的是()A溶液的 pH 增大B溶液中 Na 数目减少C阴阳两极放出的气体体积比为 21D溶液中水分子数与硫酸根离子数的比值将变小解析：电解硫酸钠溶液，相当于 电解水，温度不 变，溶解度不变，浓度不变，pH 不变；水减少，溶液中 Na 数目减少；阴阳两极放出的气体为 H2 和 O2，体 积比为 21。答案：BC二、非选择题(共 4 个小题，共 52 分)13(16 分) 如图所示，A、B、C 三个装置中的烧杯分别盛有足量的 CuCl2 溶液。(1)A、B、C 三个装置中

11、属于原电池的是_( 填标号，下同 )，属于电解池的是_。(2)A 池中 Zn 是 _极，发生 _反应(填“氧化”或“还原” ，下同)，电极反应式为_；Cu 是_极，发生 _反应，电极反应式为_，A 中总反应的化学方程式为 _。(3)B 池中 C 是_极，发生_反应，电极反应为_；Pt 是_极，发生_反应，电极反应为_。B 池中总反应的化学方程式为_。(4)C 池中 Zn 是 _极，发生 _反应，电极反应为_；Cu 是_极，发生_反应，电极反应为_。反应过程中，溶液浓度_(填“变大” “变小”或“不变”)。解析：判断装置是原电池还是电解池，关 键是看它有没有外接直流 电源，有 则为电解池，无则为

12、原电池。由此可知 A 为原电池， B 和 C 为电解池，且 C 较为特殊， 实际为电镀铜的装置。原电池中电极分为正极、负极，相对活泼的金属作负极失去 电子发生氧化反应，相对较不活泼的金属作正极。所以 A 中 Zn 作负极失去电子被氧化，发生反应为Zn2e =Zn2 ；Cu 为正极， 电解液中阳离子在正极上得 电子被还原， 发生反应为Cu2 2e =Cu。A 池中总反 应为上述两个半反应的和，即 ZnCu 2 =CuZn 2 。电解池中规定与直流电源负极相连的电极为阴极，与直流电源正极相连的电极为阳极。在外电场的作用下，溶液中的 H 和 Cu2 均移向阴极 C 棒，但因盐溶液中阳离子得电子能力

13、Cu2 H ，因而 发生还原反 应 Cu2 2e =Cu。同时溶液中失电子能力较强的 Cl 在阳极 Pt 表面被氧化， 电极反应为 2Cl 2e =Cl2。总反 应方程式为CuCl2 CuCl 2。= = = = =电 解 装置 C 中阳极为活性电极 Cu，当阳极不是惰性电极时， 电极本身会被强迫失电子而发生氧化反应 Cu2e =Cu2 ，生成离子 进入溶液，此 时溶液中阴离子不能失 电子。而阴极上发生还原反应 Cu2 2e =Cu，两极反 应速率相等，溶液中其他离子不发生反应，因而溶液浓度保持不变。答案：(1)A BC(2)负 氧化 Zn2e =Zn2 正 还原 Cu2 2e =CuZnCu 2 =CuZn 2(3)阴 还原 Cu2 2e =Cu阳 氧化 2Cl 2e =Cl2CuCl2 CuCl 2= = = = =电 解 (4)阴 还原 Cu2 2e =Cu阳 氧化 Cu2e =Cu2 不变14(12 分) 如下图为持续电解含一定 CaCl2 水溶液的装置(以铂为电极) ，A 为电流表。电解一段时间 t1 后，将 CO2 持续通入电解液中。(1)电解时，F 极发生_ 反应，电极反应为：_，E 极发生_反应，电极反应式为：_，电解总反应式为：_。(2)电解池中产生的现象：_解析：溶液中含有 Ca2 、H 、Cl 、OH ，通 电时，Ca 2 、H 移向阴极，由于 H 放电能