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2022高考化學總復習 第六章 化學反應(yīng)與能量 6-3-1 考點一 電解原理基礎(chǔ)小題快練 新人教版

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1、2022高考化學總復習 第六章 化學反應(yīng)與能量 6-3-1 考點一 電解原理基礎(chǔ)小題快練 新人教版 一、電解原理和電解規(guī)律 1.如圖中兩燒杯盛有相同電解質(zhì)溶液,X、Y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加。b極板處有無色無味氣體放出,符合這一情況的是(  ) a電極 b電極 X電極 溶液 A 鋅 石墨 負極 CuSO4 B 石墨 石墨 正極 NaOH C 銀 鐵 負極 AgNO3 D 石墨 銅 正極 NaNO3 解析:由通電后a、b兩極的現(xiàn)象知,X為負極,Y為正極,故B、D錯誤;b為陽極,A項中的陽極反應(yīng):4OH--4e-=

2、==O2↑+2H2O,C項中的陽極發(fā)生反應(yīng):Fe-2e-===Fe2+,結(jié)合b極板處有無色無味氣體放出,則A正確,C錯誤。 答案:A 2.下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象描述正確的是(  ) A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的 B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣體 C.a(chǎn)電極附近呈紅色,b電極附近呈藍色 D.a(chǎn)電極附近呈藍色,b電極附近呈紅色 解析:SO、OH-移向b極,在b極OH-放電,產(chǎn)生O2,b極附近c(H+)>c(OH-),石蕊溶液變紅。Na+、H+移向a極,在a極H+放電產(chǎn)生H

3、2,a極附近c(OH-)>c(H+),石蕊溶液變藍。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的;兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B、C均錯。 答案:D 3.電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。 已知:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O 下列說法不正確的是(  ) A.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O+2e-===H2↑+2OH- B.電解結(jié)束時,右側(cè)溶液中含有IO C.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑ D.如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜

4、,電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應(yīng)不變 解析:本題考查電解基本原理,包括電極反應(yīng)式的書寫,電解總反應(yīng)的判斷等。根據(jù)題干信息可知,圖中左側(cè)為陽極,右側(cè)為陰極。A項,圖中右側(cè)為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),有H2生成,電極反應(yīng)為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,正確;B項,電解過程中陽極生成的I2會被溶液中的OH-消耗而生成IO,該陰離子可通過陰離子交換膜而進入右側(cè)溶液,正確;C項,電解最終生成物為H2和KIO3,正確;D項,若用陽離子交換膜,則右側(cè)生成的OH-就不能進入左側(cè)溶液中,也就阻止了I2與OH-的反應(yīng),所以總反應(yīng)不同,錯誤。 答案:D 4.用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度為1∶3的CuSO4和NaC

5、l的混合溶液,可能發(fā)生的反應(yīng)有(  ) ①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑ ②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑ ③2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ ④2H2O2H2↑+O2↑ A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④ 解析:由放電順序Cl->OH->SO,Cu2+>H+>Na+知,開始是Cl-和Cu2+分別在兩極放電,此時相當于電解CuCl2溶液,故②正確,①錯誤;由n(Cu2+)∶n(Cl-)=1∶3,當Cu2+全部放電,溶液中還有Cl-,此時若繼續(xù)電解,則是電解NaCl溶液,故③正確;當Cl-全部放電后再繼續(xù)電解,則是電解Na2SO4和NaO

6、H的混合溶液,其實質(zhì)是電解水,故④正確。 答案:C 5.雙隔膜電解池的結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖所示,利用該裝置可以電解硫酸鈉溶液以制取硫酸和氫氧化鈉,并得到氫氣和氧氣。對該裝置及其原理判斷正確的是(  ) A.a(chǎn)氣體為氫氣,b氣體為氧氣 B.A溶液為氫氧化鈉,B溶液為硫酸 C.c隔膜為陽離子交換膜、d隔膜為陰離子交換膜 D.該電解反應(yīng)的總方程式可以表示為2Na2SO4+6H2O 2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑ 解析:電解硫酸鈉溶液的陰極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,該極區(qū)水的電離被破壞,生成NaOH(B溶液),陽極反應(yīng)為4OH--4e-===2H2O+O2↑,總反應(yīng)

7、方程式為2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑,A、B項錯誤,D項正確;電解過程中,陽離子向陰極區(qū)移動,c膜應(yīng)為陰離子交換膜,C項錯誤。 答案:D 6.下列各組中,每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是(  ) A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4 C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 解析:電解質(zhì)溶液電解時只生成氧氣和氫氣,相當于是電解水。根據(jù)電解時離子的放電順序,當電解強含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽的溶液時均相當于電解水。 答案:C 7.用惰性電極持續(xù)電解

8、100 mL CuSO4溶液一段時間后,可以通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原,則電解時電路中通過的電子為(  ) A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.4 mol D.0.8 mol 解析:根據(jù)題意知,通過添加0.1 mol Cu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原,可知電解時Cu2+放電完全,且電解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知,電解時陰極產(chǎn)生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2,結(jié)合電極反應(yīng)式知,通過的電子為0.4 mol。 答案:C 8.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液,在電解的過程中,溶液的pH依

9、次為升高、不變、降低的是(  ) A.AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2 B.KCl Na2SO4 CuSO4 C.CaCl2 KOH NaNO3 D.HCl HNO3 K2SO4 解析:電解KCl溶液生成KOH,pH升高,電解Na2SO4溶液,實質(zhì)是電解水,pH不變,電解CuSO4溶液生成H2SO4,pH減小。 答案:B 9.用石墨作電極完全電解含1 mol溶質(zhì)X的溶液后,向溶液中加入一定量的物質(zhì)Y能使電解液恢復到起始狀態(tài)的是(  ) 選項 X溶液 物質(zhì)Y A CuCl2 1 mol Cu(OH)2 B KOH 1 mol KOH C Na2SO4

10、 1 mol H2SO4 D AgNO3 0.5 mol Ag2O 解析:電解CuCl2溶液的化學方程式為CuCl2Cu+Cl2↑,所以電解后加CuCl2才能恢復原狀;電解KOH溶液的化學方程式為2H2O2H2↑+O2↑,電解后加水才能恢復原狀;電解Na2SO4溶液的化學方程式為2H2O2H2↑+O2↑,電解后加水能恢復原狀;電解AgNO3溶液的化學方程式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,電解后加入0.5 mol Ag2O可恢復原狀,故A、B、C錯誤,選D。 答案:D 10.用如圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液,M、N為惰性電極。電解過程實驗數(shù)據(jù)如圖乙所示。x軸

11、表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,y軸表示電解過程中產(chǎn)生氣體的總體積。則下列說法不正確的是(  ) A.電解過程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成,后有氣泡產(chǎn)生 B.A點所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復到起始狀態(tài) C.Q點時M、N兩電極上產(chǎn)生的氣體在相同條件下體積相同 D.若M電極材料換成Cu作電極,則電解過程中CuSO4溶液的濃度不變 解析:N為電解池的陰極,根據(jù)放電順序,首先Cu2+得電子生成紅色物質(zhì)Cu,然后H+得電子生成H2,A正確;根據(jù)圖乙,OP段陰極發(fā)生Cu2+得電子生成Cu的反應(yīng),P點后陰極H+放電生成H2,陽極反應(yīng)一直是OH-失電子生成O2,所以P點以后相當于

12、電解水,A點只加入CuO固體不能恢復到起始狀態(tài),B錯誤;由圖乙可以看出,OP段電路通過a mol電子,陽極生成氧氣體積為b L,PQ段又通過a mol電子,陽極生成氧氣體積為b L,則到Q點時,陽極共生成氧氣2b L,生成氫氣為(4b-2b) L=2b L,C正確;若M電極材料換成Cu作電極,陽極上則是Cu失電子,陰極上Cu2+得電子,所以電解過程中CuSO4溶液的濃度不變,D正確。 答案:B 二、電極反應(yīng)式和電解總方程式的書寫 11.電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如圖: 電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰陽兩極均為惰性電極。 (1)A極為________,

13、電極反應(yīng)式為__________________。 (2)B極為________,電極反應(yīng)式為_____________________。 解析:H2產(chǎn)生是因為H2O電離的H+在陰極上得電子,即6H2O+6e-===3H2↑+6OH-,所以B極為陰極,A極為陽極,電極反應(yīng)式為CO(NH2)2-6e-+8OH-===N2↑+CO+6H2O,陽極反應(yīng)式容易錯寫成4OH--4e-===2H2O+O2↑。 答案:(1)陽極 CO(NH2)2+8OH--6e-===N2↑+CO+6H2O (2)陰極 6H2O+6e-===3H2↑+6OH- 12.用石墨電極完成下列電解實驗。 下列對實驗

14、現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是(  ) A.a(chǎn)、d處:2H2O+2e-===H2↑+2OH- B.b處:2Cl--2e-===Cl2↑ C.c處發(fā)生了反應(yīng):Fe-2e-===Fe2+ D.根據(jù)實驗一的原理,實驗二中m處能析出銅 解析:a、d處試紙變藍,說明溶液顯堿性,是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣,氫氧根離子剩余造成的,故A項正確;b處變紅,局部褪色,說明是溶液中的氫氧根和氯離子同時放電,故B項錯誤;c處為陽極,鐵失去電子生成亞鐵離子,故C項正確;實驗一中ac形成電解池,db形成電解池,所以實驗二中也相當于形成三個電解池(一個球兩面為不同的兩極),m為電解池的陰極,另一球朝m的一面為陽

15、極(n的背面),故相當于電鍍,即m上有銅析出,故D項正確。 答案:B 13.用如圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液pH為9~10,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是(  ) A.用石墨作陽極,鐵作陰極 B.陽極的電極反應(yīng)式:Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2O C.陰極的電極反應(yīng)式:2H2O+2e-===H2↑+2OH- D.除去CN-的反應(yīng):2CN-+5ClO-+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O 解析:若鐵作陽極,則鐵失電子生成Fe2+,則CN-無法除去,故鐵只能作陰極,A項正確;Cl-要生成ClO-,氯元素的化合價要升高,故在陽極發(fā)生氧化反應(yīng),又已知該溶液為堿性條件,B項正確;陽離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),堿性條件下,H2O提供陽離子H+,故C項正確;由于溶液是堿性條件,方程式中不能出現(xiàn)H+,D項錯誤。 答案:D

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