2022年高中化学第四章电化学基础电化学基础课时达标训练电解原理新人教版选修 .pdf

-1-课时达标训练(二十)电解原理一、选择题1下列有关电解池的说法正确的是()A在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极B电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等C电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成D电解 NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质是相同的2关于如图所示、两个装置的叙述，正确的是()A装置名称：是原电池，是电解池B硫酸浓度变化：增大，减小C电极反应式：中阳极：4OH4e=2H2O O2中正极：Zn2e=Zn2D离子移动方向：中H向阴极方向移动，中H向负极方向移动3.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊溶液，下列实验现象中正确的是()A逸出气体的体积，a 电极的小于b 电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色Da 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色4电解下列物质的水溶液时，在阳极无气体放出的是()AAgNO3BCuCl2 CNaOH DNa2S 5 双选 下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是()A电解过程中阴极的质量不断增加名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 7 页 -2-B电解过程中溶液的pH不断升高C此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况D电解后两极产生的气体体积比为216用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后()A溶液的pH变大Bc(Na)与c(CO23)的比值变大C溶液浓度变大，有晶体析出D溶液浓度不变，有晶体析出7将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是()选项A B C D 阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝8用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl 的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是()AH2和 Cl2 BCu和 Cl2 CH2和 O2 D Cu和 O29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 极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是()选项a 电极b 电极X电极溶液A 锌石墨负极CuSO4B 石墨石墨负极NaOH C 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl2名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 7 页 -3-10用 Pt 电极电解含有0.1 mol Cu2和 0.1 mol X3的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列正确的是()ACu2X3H BHX3Cu2CX3HCu2 DCu2HX3二、非选择题11用石墨棒作电极，在Na、Cu2、Cl、SO24等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是 _。(2)当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质是 _。(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是 _。(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为 421 时，电解质的化学式是_。12如图所示，X是直流电源。Y槽中 c、d 为石墨棒，Z 槽中 e、f 是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d 附近显红色。(1)电源上b 为_极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。Z 槽中 e 为_极(同上)。连接 Y、Z槽线路中，电子流动的方向是d_e(用“”或“”填空)。(2)写出c 极上反应的电极反应式：_。写出 Y槽中总反应的化学方程式：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 7 页 -4-_。写出 Z 槽中 e 极上反应的电极反应式：_。13如图为持续电解含有一定量CaCl2水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将 CO2连续通入电解液中。(1)电解时，F 极发生 _反应，电极反应为_，E 极发生 _反应，电极反应为 _，电解总反应为 _。(2)电解池中产生的现象：_。_。_。能力提升 14如图所示，E为沾有 Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B分别为 Pt 片，压在滤纸两端，R、S 为电池的电极。M、N 是用多微孔的Ni 作电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH 溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。(1)外电源的正、负极分别是R为_，S为_。(2)A 附近溶液的现象是_，B附近发生的电极反应式为_。(3)滤纸上的紫色点向哪方移动：_(填“A”或“B”)。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 7 页 -5-(4)当 C、D 里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C 中的电极为_(填“正”或“负”)极，有关的电极反应式为_。15如图所示，X和 Y均为石墨电极：(1)若 电 解 液 为 滴 有 酚 酞 的 饱 和 食 盐 水，电 解 反 应 的 离 子 方 程 式 为_。电解过程中 _极(填“阴”或“阳”)附近会出现红色。(2)若电解液为500 mL 含 A 溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X 电极表面有红色固体物质生成，Y电极有无色气体生成。当溶液中原有溶质完全电解后，取出 X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g。电解后溶液的c(H)_。要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的_(填物质的化学式)(假设电解前后溶液的体积不变)。请推测原溶液中所含的酸根离子可能是_。设计实验验证推测，写出实验的操作步骤、现象和结论_。课时达标训练(二十)1解析：选B 在电解池中，与负极相连的是阴极，A 项错误；电解氯化铜时阳极上有氯气生成，阴极上有铜析出，C项错误；电解NaCl 溶液时水参加了反应，而电解CuCl2溶液水没有参加反应，D项错误。2解析：选B 中有外加电源为电解池，为原电池，A 错误；中电解水，硫酸浓度增大，中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B正确；中正极反应为2H2e=H2，C错误；中H向正极移动，D错误。3解析：选D a 为阴极：4H4e=2H2，b 为阳极：4OH4e=O2 2H2O。对照分析 A、B错误；a 极周围由于H放电呈碱性，石蕊溶液显蓝色，b 极周围由于OH放电呈酸性，石蕊溶液显红色，故C错误，D正确。4解析：选D A、B、C项阳极分别放出O2、Cl2、O2，D项阳极生成S单质，故选D。5解析：选 A、C 用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为：4AgNO32H2O=电解4AgO2 4HNO3，阴极上析出Ag，阳极上放出O2，故 A 正确，D 错误；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B错误；要使溶液恢复电解前的状况要加入的物质应是4AgO2，即 Ag2O，C正确。6解析：选D 用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，实际是电解水，故Na2CO3会结晶析出，若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pH 不变，c(Na)c(CO23)不变。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 7 页 -6-7 解析：选 D 阳极上 I放电生成 I2，使淀粉变蓝，阴极上 H放电后，使溶液中的c(H)c(OH)，呈碱性，使石蕊显蓝色，故D项正确。8解析：选B 由题意知，溶液中存在H、Cu2、Na、SO24、NO3、Cl、OH，根据离子的放电顺序：阳离子：Cu2H Na，阴离子：ClOHSO24、NO3，则电极反应式阴极：Cu22e=Cu，阳极：2Cl2e=Cl2。9解析：选A 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；因 B中 a 极板不析出金属，C中 X为正极可否定，又由b极板有无色无味气体放出，知D项不正确。10解析：选D 本题的解题信息在图像中，开始通电就有固体析出，且通过0.2 mol 电子后，就再没有固体析出了，说明是Cu2放电的结果，X3不放电。11解析：惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢气生碱型和放氧气生酸型。再根据阴阳离子在电极的放电顺序判断。(1)阴极有 H2生成，阳极有 O2生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即Na2SO4。(2)实质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO4。(3)实质为放氢气生碱型(或电解盐酸，此处无H不合理)，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。(4)由阳极生成气体和转移电子的量为14，知阳极产生气体为O2，生成 1 mol O2转移 4 mol e，金属与电子的物质的量之比为12，故金属为 2 价，即 Cu2，即为 CuSO4。答案：(1)Na2SO4(2)CuSO4(3)NaCl(4)CuSO412解析：d 极附近显红色，说明d 为阴极，电极反应式为2H2e=H2，c 为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，Y 槽电解NaCl 溶液的总反应方程式为2NaCl2H2O 电解,2NaOH Cl2 H2；直流电源中a 为正极，b 为负极，Z 槽中 f 为阴极，e 为阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2，电子流动方向由ed。答案：(1)负阳(2)2Cl2e=Cl22NaCl 2H2O=电解2NaOH H2 Cl2Cu 2e=Cu213解析：溶液中含有：Ca2、H、Cl、OH，通电时，Ca2、H移向阴极，H放电能力比 Ca2强，在 E极上发生反应：2H2e=H2，H2O电离出的 H放电，OH富集在阴极(E 极)，则使阴极区溶液变红；Cl、OH移向阳极，Cl在阳极放电，2Cl=Cl2 2e，总反应方程式：2Cl2H2O电解,Cl2 H2 2OH；电解一段时间t1后，溶液中OH浓度增大，相当于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液，通入CO2发生反应：Ca22OHCO2=CaCO3H2O，继续通入CO2发生反应：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2。答案：(1)氧化2Cl2e=Cl2还原2H2e=H22Cl2H2O 电解,2OHH2 Cl2(2)通电后E极处溶液呈红色通电时，E极、F极均有气体生成通入 CO2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通入CO2沉淀又消失14解析：(1)C、D产生气体的体积是不相同的，由此可以判断C端的气体是氢气，D端产生的气体是氧气，所以确定R为负极，S端是正极。(2)因为 D端放出氧气，N端为阳极，A端为阴极，吸引阳离子，阳离子放电2H2e=H2，因为电解破坏了水的电离平衡，所以，此处 OH浓度增大，溶液显红色。而在 B端 OH放电，其反应为：4OH4e=2H2O O2。(3)因为 B端是阳极，所以MnO4向 B端移动，而显示紫色。(4)当 C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池。经过一段时间，C、D 中气体逐渐减少，H2和 O2反应生成水，在碱性条件下，C 中 H2发生氧化反应，电极方程式为：2H24OH4e名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 7 页 -7-=4H2O。答案：(1)负极正极(2)A附近的溶液变为红色(或颜色变浅)4OH4e=2H2OO2(3)B(4)负2H24OH4e=4H2O 15解析：(1)电解饱和食盐水，阳极Cl放电生成Cl2，阴极水中的H放电生成H2，同时生成OH，阴极附近会出现红色。(2)蓝色溶液，说明是可溶性铜盐溶液，X 极有红色固体物质生成，说明溶液中的Cu2放电，X极是阴极，Y极是阳极，有无色气体生成，说明是溶液中的 OH放电，阴离子为含氧酸根离子SO24或 NO3。生成铜0.025 mol，由电解反应的离子方程式 2Cu22H2O=电解2Cu O2 4H可知，生成的H为 0.05 mol，c(H)0.1 mol/L。使其恢复可加入氧化铜或碳酸铜。答案：(1)2Cl2H2O=电解Cl2 H2 2OH阴(2)0.1 mol/LCuO(或 CuCO3)SO24(或 NO3)取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明含有硫酸根离子(或取少量待测液于试管中，滴加浓硫酸，再加入铜粉，若有红棕色气体产生，则证明含有硝酸根离子)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 7 页 -