4.2.1电解原理 课时作业--高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1.docx

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1、人教版（2019）高二化学选择性必修第一册课时作业第二节第1课时电解原理一、选择题(本题15小题，每小题只有一个选项符合题意)1、下列关于电解池的叙述中正确的是()A与电源正极相连的是电解池的阴极B与电源负极相连的是电解池的阴极C在电解池的阳极发生还原反应D电子从电源的负极沿导线流向正极2、pH=a的某电解质溶液中,插入惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pHa,则该电解质可能是( )A.NaOH B.H2SO4C.AgNO3 D.Na2SO43、下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是()4、用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(括号内物质),不能使溶液恢复到原来的成分和浓

2、度的是 ()A.AgNO3(AgNO3) B.NaOH(H2O)C.KCl(HCl) D.CuSO4(CuO)5、如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是()A通过该装置可以将化学能转化为电能B石墨电极为正极CNa在铁极上得到电子被还原为钠原子D铁电极为阳极6、用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是()A稀HCl溶液 B稀Na2SO4溶液CCuCl2溶液 D酸性AgNO3溶液7、如图所示装置中电解质溶液是NaCl的水溶液,过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生,下列说法中正确的是()A.a是电源的正极B.电子流动的方向:dbC.c电极发生氧

3、化反应D.如果将c、d两电极互换,则c上一定也会生成黄绿色气体7、铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理。分别以铅片、铝片为电极，以硫酸为电解液，按照如图所示连接电解装置，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是()A电解时电子流向：电源正极导线铝极，铅极导线电源负极B在电解过程中，H向阳极移动，SO向阴极移动C在电解过程中，阳极周围溶液的pH减小D电解反应方程式：2Al6H2Al33H28、以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)，

4、下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色D溶液的pH变小9、如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是()Aa为负极、b为正极Ba为阳极、b为阴极C电解过程中，c电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度减小10、实验室用惰性电极电解稀硫酸，下列有关描述中，正确的是()A电解时，电源的正极与电解池的阴极相连B电解过程中，溶液的pH增大C电解过程中，SO向阴极移动D电解时，阴极反应是2H2e=H211、常温下，NCl3是一种黄色黏稠状液体，是制备新型水消毒剂ClO2的原料，可以采用如图所示装置制备NCl3。下列说法正确的是()A每

5、生成1 mol NCl3，理论上有4 mol H经质子交换膜由右侧向左侧迁移B可用湿润的淀粉KI试纸检验气体MC石墨电极的电极反应式为NH3Cl6e=NCl34HD电解过程中，质子交换膜右侧溶液的pH会减小12、有X、Y、Z、M四种金属，已知：X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z作原电池电极时，Z为正极；Y的离子和Z的离子共存于电解液中进行电解，Y的离子先放电；M的离子氧化性强于Y的离子。则这些金属的活动性由强到弱的顺序是()AXZYM BXYZMCMZXY DXZMY13、如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500 mL进行电解，观察到A电极表面有红色固体生成，B电极有无色气体生成

6、；通电一段时间后，取出A电极，洗涤、干燥、称量，A电极增重1.6 g。下列说法错误的是()A图中B电极同电源正极相连B该蓝色溶液可能是CuSO4或CuCl2溶液C电解后溶液的酸性增强D要使电解后溶液完全恢复到电解前的状态，则可加入2 g CuSO414、高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途，用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示。下列说法合理的是()A镍电极上的电极反应式为2H2O2e=H22OHB铁是阳极，电极反应式为Fe2e2OH=Fe(OH)2C若隔膜为阴离子交换膜，则OH自右向左移动D电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，但最终溶液pH升高15

7、、现由H2、O2和熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O5，装置如图所示。下列说法错误的是()A图示左装置是原电池，右装置是电解池B石墨电极是负极，Y是CO2C与石墨电极相连接的铂电极发生：N2O42e2NO=2N2O5D右装置工作时，H可以从左池经过隔膜进入右池二、非选择题（共5题）16.如图所示为在直流电源的作用下电解CuSO4溶液的装置，其中A、B为石墨电极，a、b为电源的两极，当接通电源，通电一段时间后，将B电极取出，洗干净并干燥后称重，其质量增加了3.2 g，则：(1)a电极为电源的_极。(2)写出电极反应式：A电极_，B电极_。(3)若要使反应后的溶液恢复到原来状态

8、，则应该加入_，加入_g。17、从H、K、Cu2、Cl、SO中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解(阳离子只能使用一次)。(1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为_，电解的阴极反应式为_，电解的阳极反应式为_，电解的总方程式是_。(2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减小，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为21，则该电解质的化学式为_，阴极反应式为_，阳极反应式为_。(3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质的化学式为_，电解的总方程式

9、为_。18、(1)工业上使用下图装置，采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，其转化原理为_。(2)CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它们是工业废水造成铬污染的主要原因。要将Cr()转化为Cr()常见的处理方法是电解法。将含Cr2O的废水通入电解槽内，用铁作阳极，在酸性环境中，加入适量的NaCl进行电解，使阳极生成的Fe2和Cr2O发生反应，其离子方程式为_。阴极上Cr2O、H、Fe3都可能放电。若Cr2O放电，则阴极的电极反应式为_。19、用如图所示的装置进行电解实验。通电一会儿,发现湿润的碘化钾淀粉试纸的C端变为蓝色。(1)E为电源的 极,F为电源的

10、 极。 (2)A中反应的化学方程式为 。(3)在B中观察到的现象是 。(4)D端的电极反应式为 。 20、下图是一套电解装置，两U形管中均盛有50.0 mL电解质溶液，a、b、c、d为Pt电极，通电一段时间后，d电极上析出金属Ag 2.16 g，没有气体产生，同时在b、c两电极收集到标准状况下相同体积的气体。请回答：(1)c电极为_极，写出c电极上的电极反应式： _，c电极收集到的气体体积在标准状况下为_L。(2)b电极为_极，写出b电极上的电极反应式：开始时是_，后来是_。(3)原CuCl2溶液中溶质的物质的量浓度为_molL1。答案与解析1、B解析：与电源正极相连的是电解池的阳极，故A不正

11、确；与电源负极相连的是电解池的阴极，故B正确；阳极发生氧化反应，故C不正确；在电解池中，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，故D不正确。2、A解析:电解NaOH溶液相当于电解水,NaOH溶液浓度增大,使溶液的pH升高,A项符合题意;电解H2SO4溶液和电解Na2SO4溶液相似,都使溶液浓度增大,所以溶液的pH分别减小、不变,B项、D项均不符合题意;电解AgNO3溶液生成HNO3,溶液的pH减小,C项不符合题意。3、B解析：A项，该原电池中，锌失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子放电生成氢气，不符合题意；B项，该电解池中，阳极上铜失电子生成铜离子进入溶液，所以铜电极上不产生气泡，符合题意；C

12、项，该原电池中，铁失电子作负极，铜作正极，正极上氢离子放电生成氢气，不符合题意；D项，该电解池中，Ag为阳极，Cu为阴极，阳极上银失电子发生氧化反应，阴极上氢离子放电生成氢气，不符合题意。4、A解析:分析电解反应的原理,在两极析出什么物质(固体或气体),相当于什么物质脱离反应体系,就加入什么物质,即可使溶液完全复原。A项,脱离反应体系的物质是Ag和O2,相当于Ag2O,所以应当加入适量Ag2O才能复原(加入AgNO3,会使N的量增加)。B项,脱离反应体系的是H2和O2,相当于H2O,加入适量水可以复原。C项,脱离反应体系的是H2和Cl2,相当于HCl,应通入适量HCl气体才能复原(加入盐酸时,

13、同时也增加了水)。D项,脱离反应体系的是Cu和O2,相当于CuO,加入适量CuO可以复原。5、C解析：该装置为电解装置，可将电能转化为化学能，石墨电极作阳极，铁电极为阴极。6、B解析：A项，电解稀HCl溶液，阴极产物为H2，阳极产物为Cl2，错误；B项，电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，阴极产物为H2，阳极产物为O2，正确；C项，电解CuCl2溶液，阴极产物为Cu，阳极产物为Cl2，错误；D项，电解酸性AgNO3溶液，阴极产物为Ag，阳极产物为O2，错误。7、B解析:d极附近有黄绿色气体产生,应该是Cl-放电,说明d极是阳极,所以b是正极;电子流向是阳极电源正极,电源负极阴极,即db,ac

14、;c极得电子,发生还原反应;如果c是活性电极,互换后c极不产生黄绿色气体。7、C解析：从装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流向：电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，A错；电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子则向阳极移动，B错；根据题意知，电解反应方程式：2Al3H2OAl2O33H2，阳极的电极反应式：2Al3H2O6e=Al2O36H，阳极周围溶液的pH减小，C对，D错。8、D解析：以石墨为电极电解KI溶液，在阳极I放电：2I2e=I2，在阴极H2O放电：2H2O2e=H22OH，溶液呈碱性。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝)，阴极

15、附近的溶液会变红(溶液呈碱性)；由于电解产物有KOH，所以溶液的pH逐渐增大。9、D解析：电流从电源的正极流出，因此a为电源正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极，故A项、B项错误；电解CuCl2溶液，阳极(c电极)电极反应为：2Cl2e=Cl2，阴极(d电极)：Cu22e=Cu，故C项错误；电解总反应：CuCl2CuCl2，溶液中Cl浓度减小，D正确。10、D解析：电解时，与电源正极相连的是电解池的阳极，故A错误；实验室用惰性电极电解稀硫酸，阳极的电极反应为4OH4e=2H2OO2，阴极的电极反应为2H2e=H2，则电解稀硫酸其实质就是电解水，随着电解的进行，水的量不断减少，H2SO4浓度增大

16、，c(H)增大，pH下降，故B错误；在电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，所以SO在电解过程中向阳极移动，故C错误；电解时，阴极氢离子发生得电子的还原反应，即阴极的电极反应为2H2e=H2，故D正确。11、C解析：根据图像可知，石墨电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应：NH3Cl6e=NCl34H，每生成1 mol NCl3，理论上有6 mol H经质子交换膜由右侧向左侧迁移，A错误；Pt是阴极，在阴极上发生的是氢离子得电子的还原反应，电极反应式为2H2e=H2，不可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氢气，B错误；石墨电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NH3Cl6e=NC

17、l34H，C正确；电解过程中，质子交换膜右侧溶液中每生成4 mol H，将有6 mol H通过质子交换膜向阴极区移动，所以pH会增大，D错误。12、A解析：活泼的金属可以置换出不活泼的金属，X可以从Y的盐溶液中置换出Y，则金属性是X强于Y；原电池中活泼的金属作负极，X和Z作原电池电极时，Z为正极，则金属性是X强于Z；金属性越强，相应金属阳离子的氧化性越弱，则根据Y的离子和Z的离子共存于电解液中，Y的离子先放电可知，Z的金属性强于Y的；M的离子氧化性强于Y的离子，所以Y的金属性强于M的，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是XZYM，答案选A。13、B解析：B电极有无色气体生成，说明B电极为阳极，

18、水电离出的OH在此电极上失电子生成O2，电极反应式为4OH4e=2H2OO2；A电极表面有红色固体生成，说明A电极为阴极，Cu2在此电极上得电子生成Cu单质，电极反应式为Cu22e=Cu。根据分析，B电极为电解池阳极，与电池正极相连，故A正确；根据阴离子放电顺序可知，硝酸根离子在氢氧根离子后放电，Cl在氢氧根离子前放电，因此，蓝色溶液不能为CuCl2溶液，B错误；B电极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2，电解过程中消耗水中的OH，从而促进水的电离，使H浓度增大，即电解后溶液的酸性增强，故C正确；溶液中剩余0.05 mol H，需要加入0.025 mol Cu2将溶液还原，若利用CuO还原溶

19、液，需要的质量m0.025 mol80 gmol12 g，故D正确。14、A解析：用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，溶液中的H在阴极放电生成氢气，则电极反应式为2H2O2e=H22OH，故A正确；根据分析，铁是阳极，电极反应式为Fe8OH6e=FeO4H2O，故B错误；若隔膜为阴离子交换膜，则OH自左(阴极区)向右(阳极区)移动，故C错误；电解时，阳极区的电极反应式为Fe8OH6e=FeO4H2O，pH降低，阴极区电极反应式为2H2O2e=H22OH，pH升高，电池的总反应式为Fe2H2O2OH=FeO3H2，最

20、终溶液pH降低，故D错误。15、C解析：根据图示知，左装置为氢气、氧气燃料电池，则右装置是电解池，故A正确；石墨电极上燃料失电子发生氧化反应，作负极，负极上燃料失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，电极反应式为2H22CO4e=2CO22H2O，所以Y为CO2，故B正确；与石墨电极相连接的铂电极发生：N2O42HNO32e=2N2O52H，故C错误；根据电极反应离子放电顺序可知，阴极发生：2H2e=H2。则右装置工作时，H可以从左池经过隔膜进入右池，故D正确。16.解析：B电极质量增加，则B电极为电解池的阴极，阴极发生还原反应，铜离子得到电子转化为铜单质，阴极与电源的负极相连，因此b电极为电

21、源的负极、a电极为电源的正极。A电极为电解池的阳极，发生氧化反应，水失去电子转化为氧气和氢离子。应补充氧化铜使电解质溶液恢复到原来状态，阴极析出的铜的质量为3.2 g，而氧化铜中铜的质量分数为80%，因此需要补充的氧化铜的质量为4.0 g。答案：(1)正(2)2H2O4e=O24H2Cu24e=2Cu(3)CuO4.017、解析：(1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为HCl，电解的阴极反应式为2H2e=H2，电解的阳极反应式为2Cl2e=Cl2，电解的总方程式是2HClH2Cl2。(2)以铂丝为电极进行电解，

22、水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为21，则该电解质为活泼金属的含氧酸盐，其化学式为K2SO4，阴极H得到电子，电极反应式为4H4e=2H2，OH在阳极失去电子，电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质为不活泼金属的含氧酸盐，化学式为CuSO4，电解的总方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。答案：(1)HCl2H2e=H22Cl2e=Cl22HClH2Cl2(2)K2SO44H4e=2H24OH4e=2H2OO2(3)CuSO42CuSO42H2O2CuO22H2

23、SO418、解析：(2)酸性环境中阳极生成的Fe2和Cr2O发生反应，其离子方程式为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。阴极上若Cr2O放电，则阴极的电极反应式为Cr2O6e14H=2Cr37H2O。答案：(1)阳极反应为2H2O4e=O24H，使c(H)增大，从而导致反应2CrO2H=Cr2OH2O发生(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OCr2O6e14H=2Cr37H2O19、解析:本题实质上是三个电解装置串联,首先判断电源的正极、负极,E为负极,F为正极;A中是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液。B中右侧石墨为阳极,发生的反应为2Cl-2e-=Cl

24、2,右侧石墨附近产生黄绿色气体,左侧石墨为阴极,发生的电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,由于水电离出的H+放电,所以溶液中的c(OH-)c(H+),左侧石墨附近溶液首先变红色。D端为阴极,发生的反应为2H2O+2e-=H2+2OH-。答案:(1)负正(2)4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2(3)右侧石墨附近产生黄绿色气体,左侧石墨附近溶液首先变红色(4)2H2O+2e-=H2+2OH-20、解析：(1)连接电源负极的电极作阴极，连接电源正极的电极作阳极，则c电极作阳极，阴离子在阳极失电子，放电能力：OHNO，则OH先失电子，电极反应式为4OH4e=2H2OO2或2H2O4

25、e=4HO2，d电极作阴极，其电极反应式为Age=Ag，析出金属银单质2.16 g，整个电路转移电子的物质的量为0.02 mol，故产生氧气的物质的量为0.02 mol0.005 mol，其在标准状况下的体积V(O2)0.005 mol22.4 Lmol10.112 L。(2)b电极作阴极，阳离子在阴极上放电，Cu2先得电子，其电极反应式：Cu22e=Cu，根据题目信息，此电极有气体产生，应是H得电子，其电极反应式：2H2e=H2或2H2O2e=H22OH。(3)b、c两电极产生气体体积相等，即产生氢气的物质的量为0.005 mol，需得到电子0.01 mol，但整个电路共通过0.02 mol电子，推得n(Cu2) mol0.005 mol，故c(CuCl2) molL10.10 molL1。答案：(1)阳 4OH4e=2H2OO2或2H2O4e=4HO20.112(2)阴 Cu22e=Cu2H2e=H2或2H2O2e=H22OH(3)0.10学科网（北京）股份有限公司