1、-CAL-FENGHAI.Network Information Technology Company.2020YEARbhaleAAA高中化学电解池习题2013年人教版化学选修4电子题库 第四章第三节知能演练轻松闯关1下列叙述中错误的是()A电解池是电能转化为化学能的装置B原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极C电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应D电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析:选B。电解池中电能转化为化学能,A正确;原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阴极,因此B错误;电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应;电解饱和食盐水时,阴极反应为2H2
2、e=H2。阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气,所以选项C、D正确。2(2012阜新高二测试)用铂电极分别电解KCl溶液和K2SO4溶液时,都会出现的现象或实验结果是()A溶液中K离子浓度都不变B溶液的pH都不变C阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体D阴极上都生成可燃性气体解析:选D。用Pt电极电解KCl溶液,反应为2KCl2H2O2KOHH2Cl2,溶液的pH将增加,B错。用惰性电极电解K2SO4溶液,相当于电解水,K浓度将增加,A错。电解KCl溶液,阴极上产生H2,阳极上产生黄绿色气体Cl2,电解K2SO4溶液,阴极上产生H2,阳极上产生O2,所以C错。二者阴极均产生可燃性气体H
3、2,D对。3(2012长春高二月考)某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行,设计了下列四个实验,如下图所示,你认为可行的方案是()解析:选C。据已知反应2HCl2Ag=2AgClH2为非自发氧化还原反应,所以要实现该反应,必为电解池,Ag作阳极,阴极为任意电极,A、C为电解装置,但A中Ag为阴极,不会溶解,故正确答案为C。4如图两装置中,溶液体积均为200 mL,开始时,电解质溶液的浓度为0.1 mol/L,工作一段时间后,测得导线上都通过0.02 mol e。若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述中正确的是()A同条件时产生气体体积:B电极上析出固体质量:C电极反应式:中阳极:4O
4、H4e=2H2OO2中负极:2H2e=H2D溶液的pH变化:变小增大解析:选D。图为电解池,电极反应为阴极:Cu22e=Cu,阳极:4OH4e=O22H2O。图为原电池,电极反应为正极:2H2e=H2,负极:Zn2e=Zn2,导线上通过0.02 mol e时,中阴极生成0.01 mol Cu,阳极生成0.005 mol O2,中正极生成H2 0.01 mol,负极溶解Zn 0.01 mol,中OH放电使溶液中c(H)变大,pH变小,中c(H)减小,pH变大。5(2012黄冈高二调研)用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是()组号X
5、YZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体解析:选C。选项A中,电解食盐水,生成NaOH、H2、Cl2,加水显然不能恢复电解前的状态,应通入适量的HCl气体;选项B中,电解CuSO4溶液时SO的物质的量没变,加CuSO4溶液不能复原;选项C中,电解H2SO4溶液实质是电解水,再加适量水,可恢复原状;选项D中,实质是铁上电镀银,AgNO3溶液浓度不变,不需加AgNO3晶体。6如图甲为锌铜原电池装置,乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是()A甲装置中锌为负极,发生还原反应,铜为正极,发生氧化反应B甲装置盐桥的作用是使
6、反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性C乙装置中铁极的电极反应式为:2Na2e=2NaD乙装置中B是氯气出口,A是钠出口解析:选B。甲装置为原电池,Zn为负极,发生氧化反应,Cu为正极,发生还原反应,A错;乙装置中铁为阴极,2Na2e=Na,石墨为阳极:2Cl2e=Cl2,A为Cl2出口,B是Na出口,故C、D错。7金属镍有广泛的用途。某粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2Ni2Cu2)()A阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni22e=NiB电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后,溶液中存在的金属阳离
7、子只有Fe2和Zn2D电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:选D。阳极应发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为Ni2。根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知,阳极反应为:Zn2e=Zn2,Fe2e=Fe2,Ni2e=Ni2,Cu、Pt在该条件下不失电子,形成阳极泥。阴极反应为:Ni22e=Ni,Zn2、Fe2在该条件下不得电子。比较两电极反应,因Zn、Fe、Ni相对原子质量不等,当两电极通过电量相等时,阳极减少质量与阴极增加质量不等。8Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示,电解总反应为:2CuH2OCu2OH2。下列说法正确
8、的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成解析:选A。由电解总反应可知,Cu参加了反应,所以Cu作电解池的阳极,发生氧化反应,B选项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的H反应,电极反应为2H2e=H2,A选项正确;阳极与电源的正极相连,C选项错误;阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O,当有0.1 mol电子转移时,有0.05 mol Cu2O生成,D选项错误。9(2012商丘高二测试)用如图所示的装置进行实验,反应一段时间后断开K,向右侧烧杯中加入0.1 mol CuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应
9、前的浓度和pH。下列说法中不正确的是()A铜棒为正极,其电极反应式为:2H2e=H2B烧杯右侧碳棒为阴极,其电极表面有红色物质析出C反应中消耗锌的质量为13 gD导线中通过电子的物质的量为0.2 mol解析:选C。该装置左部分为原电池,Zn为负极,失电子溶解,Cu为正极,电极反应为2H2e=H2,该原电池作电源对CuSO4溶液进行电解,烧杯右侧碳棒为阴极,电极反应为Cu22e=Cu,据n(CuO)n(Cu)0.1 mol,故导线中转移电子数为0.2 mol,溶解的锌为0.1 mol65 g/mol6.5 g,故只有C错误。10(1)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液
10、。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子,MnO2的理论产量为_g。(2)用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为_(填化学式)。解析:(1)阴极上得电子,发生还原反应,H得电子生成氢气。因为MnSO4MnO22e,通过2 mol电子产生1 mol MnO2,质量为87 g。(2)电解过程中,部分HSO通过阴离子交换膜进入阳极区,HSO与H发生反应:HSOH=SO2H2O,阳极主要是OH放电:4OH4e=O22H2O,生成的O2部分氧化HSO:O22HSO=2SO2H,所以阳极区放出的气体是O2、SO2。答案:(1)2H2e=H287(2)O2、SO
11、211如图装置闭合电键时,电流表A的指针将发生偏转。试回答下列问题。(1)A池是_,Zn的电极名称是_;B池是_,Pt的电极名称是_(填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等)。(2)写出下列有关反应:Cu极上电极反应:_;C极上电极反应:_。(3)B池中的总反应的化学方程式为_。(4)如果要用B池给铁片上镀上一层Cu,则B池应作何改进_。解析:(1)A池是原电池,Zn活泼性强,为负极。B池为电解池,Pt电极与Cu相连,为阳极。(2)Cu电极为正极,发生还原反应,2H2e=H2,C电极为阴极:Cu22e=Cu。(4)给铁片镀铜,则Pt电极(阳极)换成Cu,C电极换成铁片。答案:(1)原电池负极电解
12、池阳极(2)2H2e=H2Cu22e=Cu(3)2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2(4)Pt电极改为Cu电极,C电极换为铁片12电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池。装有电解液c;A、B分别是两块电极板,通过导线与直流电源相连。(1)若A、B都是惰性电极,电解质溶液c是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液,试判断:a是_极(填“正”或“负”),B是_极(填“阴”或“阳”);A电极上的电极反应式为_,B电极上的电极反应式为_;检验A电极产物的方法是_。(2)如用电解法精炼粗铜,电解液c选用CuSO4溶液,则:A电极的材料是_,电极反应式为_;B
13、电极的材料是_,电极反应式为_。解析:电流从正极流出,流入电解池的阳极,所以a是正极,B是阴极;A电极的反应式为:2Cl2e=Cl2,B电极反应式为2H2e=H2;检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸,Cl2能使试纸变蓝。也可以用湿润的有色布条或纸条,Cl2能使布条或纸条褪色。答案:(1)正阴2Cl2e=Cl22H2e=H2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近,试纸变蓝(2)粗铜Cu2e=Cu2纯铜Cu22e=Cu13(2010高考大纲全国卷)下图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.88.0,酸色红色,碱
14、色黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号);A管溶液由红变黄B管溶液由红变黄A管溶液不变色 B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式:_;(3)写出B管中发生反应的反应式:_;(4)检验a管中气体的方法是_;(5)检验b管中气体的方法是_;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。解析:本题考查电解原理和气体检验,意在考查学生化学用语书写能力和实验能力。根据图可以确定,A极为阴极,B极为阳极。A极H放电,A极附近OH增加,溶液碱性增强,A极附近溶液变黄色,同时Mg2与OH结合生成Mg(OH)2沉淀;B极OH放电,使得溶液中H增加,B极附近溶液显酸性,溶液仍为红色。电解后,将电解液倒入烧杯中,A极附近生成的Mg(OH)2与B极附近生成的H2SO4反应,生成MgSO4,即沉淀溶解,溶液呈红色。根据上述分析,a中收集的是氢气,b中收集的是O2。答案:(1)(2)2H2e=H2(或2H2O2e=2OHH2),Mg22OH=Mg(OH)2(3)4OH4e=2H2OO2(或2H2O4e=4HO2)(4)用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)
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