2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專題4.3.1 電解原理(測)新人教版選修4.doc
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4-3-1 電解池(第一課時) 1.下列關(guān)于電解池的敘述中正確的是( ) A.電解池中的閉合回路僅是由電子的定向移動形成的 B.金屬導(dǎo)線中,電子從電源的負極流向電解池的陽極,從電解池的陰極流向電源的正極 C.在電解質(zhì)溶液中,陰離子向陰極運動,陽離子向陽極運動 D.相同時間內(nèi),陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相等 【答案】D 2.能用電解原理說明的問題是( ) ①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 ②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 ③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化 ④不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理可以實現(xiàn) ⑤任何溶液被電解時,必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生 A.①②③④ B.②③⑤ C.③④ D.①③④⑤ 【答案】D 【解析】從能量角度看,電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程,故①對,②錯;電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,必將伴隨著兩個電極上氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,同時生成新的物質(zhì),故③⑤對;某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理供給電能也可以實現(xiàn),故④對。所以D項符合題意。 3.如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附近分別滴加一滴石蕊溶液,下列實驗現(xiàn)象中正確的是( ) 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味氣體 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 【答案】D 4.若某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式是Cu+2H+Cu2++H2↑,則下列關(guān)于該裝置的有關(guān)說法中正確的是( ) A.該裝置可能是原電池,也可能是電解池 B.該裝置只能是原電池,且電解質(zhì)溶液為硝酸 C.該裝置只能是電解池,且金屬銅為該電解池的陽極 D.該裝置只能是原電池,電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸 【答案】C 【解析】原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。由題給總方程式知,Cu失電子,H+得電子。如果是原電池,Cu是負極,它的金屬活動性排在氫之后,不可能發(fā)生反應(yīng),所以只能是電解池。 5.某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述中正確的是( ) A.鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應(yīng) B.鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng) C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 D.a(chǎn)點是負極,b點是正極 【答案】D 6.如圖所示是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,則下列有關(guān)判斷中正確的是( ) A.a(chǎn)為負極,b為正極 B.a(chǎn)為陽極,b為陰極 C.電解過程中,d電極質(zhì)量增加 D.電解過程中,氯離子濃度不變 【答案】C 【解析】電流從電源的正極流出,故a為電源的正極,b為負極,與電源正極相連的c為陽極,與電源負極相連的d為陰極,A、B兩項均不正確;在電解過程中,因Cu2+是陽離子,移向陰極d,在陰極放電析出Cu,所以d電極質(zhì)量增加;Cl-是陰離子,移向陽極c,在陽極放電析出Cl2,會導(dǎo)致溶液中氯離子濃度降低,故C項對,D項錯。 7.用石墨作電極,電解1 mol?L?1下列物質(zhì)的溶液,溶液的pH保持不變的是 A.HCl B.CuSO4 C.Na2SO4 D.NaCl 【答案】C 【解析】A.用石墨作電極電解鹽酸,電解過程中,陽極:溶液中陰離子OH?、Cl?移向陽極,放電順序Cl?>OH?,Cl?放電發(fā)生氧化反應(yīng),陽極電極反應(yīng)式:2Cl??2e?═Cl2↑;陰極:溶液中陽離子H+移向陰極放電2H++2e?=H2↑,所以溶液中氫離子濃度逐漸減小,pH值逐漸變大,故A錯誤;B.用石墨作電極電解CuSO4溶液,電解過程中,陽極:溶液中陰離子OH?、移向陽極,氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式:4OH??4e?═2H2O+O2↑;陰極:溶液中陽離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng):2Cu2++4e?═2Cu;所以溶液中氫氧離子濃度逐漸減小,氫離子濃度逐漸增大,pH值逐漸變小,故B錯誤;C.用石墨作電極電解硫酸鈉溶液,溶液中氫離子、氫氧根離子放電,陰極:4H++4e?=2H2 ↑,陽極4OH??4e?═2H2O+O2↑;相當(dāng)于電解水,導(dǎo)致溶液中硫酸鈉的濃度增大,但溶液中氫離子和氫氧根離子的濃度不變,所以溶液的pH值保持不變,故C正確;D.用石墨作電極電解氯化鈉溶液時,陰極電極反應(yīng)式為:2H2O+2e?=H2 ↑+2OH?,陽極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為: 2Cl??2e?=Cl2↑,所以其電池反應(yīng)式為:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,所以溶液中氫離子濃度逐漸減小,pH值逐漸變大,故D錯誤;故選C。 8.如圖所示,銅片、鋅片和石墨棒用導(dǎo)線連接后插入番茄里,電流表中有電流通過,則下列說法正確的是( ) A.鋅片是負極 B.兩個銅片上都發(fā)生氧化反應(yīng) C.石墨是陰極 D.兩個番茄都形成原電池 【答案】A 9.下列說法中不正確的是 A.不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),一般可以通過電解實現(xiàn) B.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化 C.電解池和原電池中均發(fā)生氧化還原反應(yīng) D.電解、電離、原電池均需要通電 【答案】D 【解析】電離不需要通電,而是在溶于水或熔融狀態(tài)下發(fā)生的;原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),也不需要通電。 10.近年來,加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3),碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極,以KI溶液為電解液,在一定條件下電解,反應(yīng)方程式為:KI+3H2O=KIO3+3H2↑。下列有關(guān)說法正確的是 A.電解時,石墨作陰極,不銹鋼作陽極 B.電解時,陽極反應(yīng)是:I??6e?+3H2O=+6H+ C.溶液調(diào)節(jié)至強酸性,對生產(chǎn)有利 D.電解過程中溶液的pH逐漸減小 【答案】B 11.若某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式是Cu+2H+Cu2++H2↑,則下列關(guān)于該裝置的有關(guān)說法中正確的是( ) A.該裝置可能是原電池,也可能是電解池 B.該裝置只能是原電池,且電解質(zhì)溶液為硝酸 C.該裝置只能是電解池,且金屬銅為該電解池的陽極 D.該裝置只能是原電池,電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸 【答案】C 【解析】原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。由題給總方程式知,Cu失電子,H+得電子。如果是原電池,Cu是負極,它的金屬活動性排在氫之后,不可能發(fā)生反應(yīng),所以只能是電解池。 12.用惰性電極進行電解,下列說法正確的是( ) A.電解稀硫酸,實質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變 B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小 C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1 【答案】D 13.如圖為持續(xù)電解含有一定量CaCl2水溶液(含酚酞)的裝置(以鉑為電極),A為電流表。電解一段時間t1后,將CO2連續(xù)通入電解液中。 (1)電解時,F(xiàn)極發(fā)生 反應(yīng),電極反應(yīng)為 ,E極發(fā)生 反應(yīng),電極反應(yīng)為 ,電解總反應(yīng)為 。 (2)電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象: ① 。 ② 。 ③ 。 【答案】 (1)氧化 2Cl--2e-Cl2↑ 還原 2H++2e-H2↑ 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ (2)①通電后E極處溶液呈紅色 ②通電時,E極、F極均有氣體生成 ③通入CO2時,溶液中先出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)通入CO2沉淀又消失 【解析】溶液中含有:Ca2+、H+、Cl-、OH-,通電時,Ca2+、H+移向陰極,H+放電能力比Ca2+強,在E極上發(fā)生反應(yīng):2H++2e-H2↑,H2O電離出的H+放電,OH-富集在陰極(E極),則使陰極區(qū)溶液變紅;Cl-、OH-移向陽極,Cl-在陽極放電,2Cl-Cl2↑+2e-,總反應(yīng)方程式:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;電解一段時間t1后,溶液中OH-濃度增大,相當(dāng)于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液,通入CO2:Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O,繼續(xù)通入CO2:CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。 14.下圖是一個電化學(xué)過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O (1)請回答圖中甲、乙兩池的名稱。 甲池是 裝置,乙池是 裝置。 (2)請回答下列電極的名稱; 通入CH3OH的電極名稱是 ,B(石墨)電極的名稱是 。 (3)寫出電極反應(yīng)式;通入O2的電極的電極反應(yīng)式為 。 A(Fe)電極的電極反應(yīng)式為 。 (4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【答案】(1)原電池 電解池 (2)負極 陽極 (3)O2+4e-+2H2O4OH- 4Ag++4e-4Ag (4)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 15.下圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極,電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后,在c、d兩極上共收集到336 mL (標準狀況)氣體,且c、d兩極產(chǎn)生的氣體體積比為1∶2回答: (1)直流電源中,M為__________極。 (2)Pt電極上生成的物質(zhì)是________,其質(zhì)量為_______g。 (3)電源輸出的電子,其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2∶_________∶_________∶_________。 (4)AgNO3溶液的濃度________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),AgNO3溶液的pH_________,硫酸的濃度______________________,硫酸的pH________。 (5)若硫酸的質(zhì)量分數(shù)由5.00%變?yōu)?.02%,則原有5.00%的硫酸________g。 【答案】(1)正(2)Ag 2.16(3)2 1 (4)不變 不變 增大 減?。?)45.18 16.如圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。 (1)接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得丙中K2SO4溶液的濃度變?yōu)?0.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題: ①電源的N端為____________極; ②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________________; ③列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積:____________________________________; ④電極c的質(zhì)量變化是____________g; ⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化? 簡述其原因: 甲溶液____________________________________________________________; 乙溶液____________________________________________________________; 丙溶液____________________________________________________________。 (2)如果電解過程中銅全部析出,此時電解能否繼續(xù)進行?為什么? _______________________________________________________________________________ 【答案】(1)①正 ②4OH? ?4e?2H2O+O2↑ ③水減少的質(zhì)量:100 g?≈4.5 g,生成O2體積:22.4 Lmol?1=2.8 L ④16 ⑤堿性增強,因為電解后,水量減少,溶液中NaOH濃度增大 酸性增強,因為陽極上OH?放電生成O2,溶液中H+濃度增大 酸堿性大小沒有變化,因為K2SO4是強酸強堿鹽,濃度增大不影響溶液的酸堿性 (2)能繼續(xù)進行,因為CuSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液,再電解相當(dāng)于電解水。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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