高中化学电解原理（提高）巩固练习新人教版选修4

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1、1电解原理电解原理【巩固练习巩固练习】 一、选择题 1用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的 pH 下降的是（ ） 。CuSO4 BaCl2 AgNO3 H2SO4A BC D2已知铜或银做电解池的阳极时能被氧化成金属离子，下图中四组装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是（ ）。A B C D 3关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）A在放电时，正极发生的反应是 Pb(s)+SO42(aq)=PbSO4(s)+2eB在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e=Pb(s)+SO42(aq）4氢是一种

2、清洁的可再生能源。上海最新研发的“超越”3 号氢燃料电池轿车，每行驶 100km 仅耗氢 1kg 左右，同时消耗氧气约为（原子量：H1，O16）（ ）。A 100mol B 250mol C 500mol D 1000mol5如图所示是电解 CuCl2溶液装置，其中 c、d 为石墨电极，已知溶液中 Cl向 c 极移动，则下列有关判断正确的是（ ） 。Aa 为负极，b 为正极Bc 为阳极，d 为阴极C电解过程中，d 极质量减小2D电解过程中，Cl浓度不变6关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是（ ） 。A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕

3、色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性7在水中加入等物质的量 Ag+，Pb2+，K+，SO42，Cl，NO3，再用惰性电极电解片刻，则氧化产物和还原产物 的质量之比为（ ） 。A35.5108 B16207 C81 D35.518用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（中括号内） ，溶液能与原来溶液完 全一样的是（ ） 。ACuCl2 CuO BNaOH NaOH CNaCl HCl DNa2SO4 NaOH9如图所示，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、

4、无臭气体放出。符 合这一情况的是下表中的（ ） 。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CuCl210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，内圈为白色， 外圈为浅红色。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11关于右图所示装置的判断，叙述正确的是（ ） 。A左边的装置是电解池，右边的装置是原电池B该装置中铜为正极，锌为负极C当铜片的质量

5、变化为 12.8 g 时，a 极上消耗的 O2在标准状况下 的体积为 2.24 LD装置中电子的流向是：aCu经过 CuSO4溶液Znb12某电解池内盛有 Cu(NO3)2溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：（1）阳极质量不变； （2）阴极质量增加；（3）电解液 pH 减小，则应选用的电极是（ ）A阴阳两极都用石墨 B铜作阳极铁作阴极C铁作阳极铜作阴极 D铂作阳极铜作阴极313常温时，将 500 mL pH=5 的 CuSO4 溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的 pH 变为 2，若使溶液的浓度、 pH 与电解前相同，可采用的方法（ ） 。 A向溶液中加入 0.245g Cu

6、(OH)2 B向溶液中加 0.31g CuSO4C向溶液中加 0.0025 mol H2SO4并加热 D向溶液中加 0.2g CuO二、非选择题 1从 H+、Cu2+、Ba2+、Na+、Cl、SO42 6 种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解，请填空：（1）以碳棒为电极，使电解质的质量减少，水量不变，进行电解，则采用的电解质是_。（2）以碳棒为电极，使电解质的质量不变，水量减少，进行电解，则采用的电解质是_。（3）以铂为电极，使电解质和水量都减少，进行电解，则采用的电解质是_。2工业上为了处理含有 Cr2O72的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量 NaCl，以

7、Fe 为电极进行电解，经过一段时间，有 Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回 答下列问题：（1）两极发生反应的电极反应式 阳极：_；阴极：_。（2）写出 Cr2O72变为 Cr3+的离子方程式：_。（3）工业废水由酸性变为碱性的原因是_。（4）_（填“能”或“不能” ）改用石墨作电极，原因是_。3由于 Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐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制得白色的纯净的 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_，b 电极的电极反应式为_。（2）电解液 c

8、 可以是（ ） 。A纯水 BNaCl 溶液 CNaOH 溶液 DCuCl2溶液（3）d 为苯，其作用为_，在加入苯之前，对 c 溶液应如何简单处理 _。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（ ） 。A改用稀硫酸作电解液 B适当增大电源的电压C适当减小两电极间的距离 D适当降低电解液的浓度【答案与解析答案与解析】 一、选择题 1B 【解析】阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子；电解液的 pH 下降，说明在阳极上是 OH离子放 电，而金属离子相应的阴离子应是含氧酸的酸根，故本题的答案应为不活泼金属的含氧酸盐，选 B。2D 【解析】A 项，电解稀 H2SO4溶液，相当于电解

9、H2O，故溶液质量减少；B 项，直接电解电解质本身，溶液质量减小；C 项，Cu 作阳极，Cu 在阳极放电生成 Cu2+，阴极处 Cu2+放电生成 Cu，溶液质量不变；D 项，Ag 作阳极，Ag 溶解生成 Ag+，阴极 Cu2+放电生成 Cu，但溶液中消耗 1mol Cu2+时，生成了 2mol Ag+，故溶液质量增加。43B 【解析】A 项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为：PbO24HSO422e=PbSO42H2O；C 项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D 项中电池充电阳极应发生氧化反应。4B【解析】氢燃料电池的总反应式为 2H2O22H2O，根据化学方程式可求得 n(O2)=2

10、50mol。5B 【解析】电解质溶液中 Cl向 c 极移动，说明电解质溶液中电流的方向由 c 指向 d，则电源内部电流方向由 b 指向 a，因此 b 为电源负极，a 为电源正极（电源内部电流由负极到正极） ，c、d 分别为阳极和阴极；电解过程 中 Cu2+在阴极（d 极）放电析出，d 极质量增加，Cl在阳极（c 极）放电而消耗。6B 【解析】用惰性电极电解 NaCl 水溶液时，阴极是 H2O 电解出 H+放电产生 H2，从而阴极随之产生了大量的 OH， 加酚酞，阴极呈红色，故 A 项、C 项错；阳极是 Cl放电产生 Cl2，因此，在阳极处加入 KI 溶液，会有 I2产生， 溶液呈棕色，故 B

11、项对；由于 Cl2在水中的溶解度小，大部分逸出，因此，电解一段时间后，充分搅拌，溶液 中仍有一定量的 NaOH，溶液显碱性，故 D 项错。7C 【解析】加入的离子两者之间可反应的有：Ag与 Cl-，Pb2与 SO42，故溶液中剩余的离子为 K和 NO3-，故用惰性电极电解时，是电解水，即，所以氧化产物与还原产物的质量比为 81。8C 【解析】C 中阳极：2Cl2eCl2，阴极：2H+2eH2，损失的是 HCl，因此需要补充适量的 HCl。9A 【解析】由 a 极板质量增加，知溶液中阳离子在 a 极板析出。则 a 为阴极，X 为负极；B 中 a 极板不析出金属， B 错；C 中 X 为正极，C

12、错；又由 b 极板有无色、无臭气体放出，D 错。10D 【解析】本题考查了电化学基础知识。由 a 极内圈为白色，外圈呈现浅红色说明 a 极生成的氯气与水反应生成 具有漂白性的 HClO，则 a 极为阳极，与电源的正极相连，b 极为阴极，发生还原反应，消耗氢离子，所以 pH 变 大。在此反应中水为氧化剂。11C 【解析】根据图中所给的信息，我们可以判断出左边是氢氧燃料电池，右边是电解池，所以 A 项错；根据入口 中所标的氧气和氢气的位置，可以知道 a 作正极，b 作负极；并且 Zn 和 b 相连，所以是阴极，而 Cu 是阳极， 故 B 项错误；Cu 片上的电极反应式为：Cu2eCu2+，当铜片的

13、质量变化为 12.8 g 时，电路中转移电子的物质的量为：2 112.8g(e )2 (Cu)20.4mol64g molnn 。a 极上的电极反应式为：O2+4e+2H2O4OH，因5为各个电极转移电子的物质的量相等，所以 a 极上消耗 V (O2)=22.4 Lmol1n (O2)=22.4 Lmol1 0.4mol 4=2.24 L，故 C 项正确；装置中电子的流向为：bZnCuSO4溶液Cua，所以 D 项错误。12AD【解析】根据题目要求：阳极选择惰性电极、溶液中有不活泼金属的阳离子，电解实质是放氧生酸。13D二、非选择题 1 （1）HCl、CuCl2 （2）Na2SO4、H2SO4

14、 （3）NaCl、BaCl2、CuSO4 【解析】 （1）以碳棒为电极，使电解质的质量减少，水量不变，则采用的电解质是无氧酸、不活泼金属的无氧 酸盐。（2）以碳棒为电极，使电解质的质量不变，水量减少，进行电解，则采用的电解质是含氧酸、活泼金属的 含氧酸盐。（3）以铂为电极，使电解质和水量都减少，进行电解，则采用的电解质是活泼金属的无氧酸盐、不活泼金 属的含氧酸盐。2 （1）Fe2eFe2+ 2H+2eH2（2）Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O（3）H+不断放电，Cr2O72与 Fe2+反应中消耗 H+，打破了水的电离平衡，使溶液中 c (OH)c (H+) （4）不能 用石墨作电极，阳极产生 Cl2或 O2，得不到 Fe2+，缺少还原剂，不能使 Cr2O72转化为 Cr3+， 再转化为 Cr(OH)3沉淀而除去3 （1）Fe 2H+2eH2 （2）B、C （3）隔绝空气，防止生成的 Fe(OH)2被氧化成 Fe(OH)3 加热 c，除 去溶解的 O2 （4）B、C