2022年高三化学一轮复习第章电化学第四节电解习题详解 .pdf

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1、- 1 - 第四节电解一、填空题1. 不能 12-18 硫酸铝溶液来制取金属铝的原因是_。2如图 1218 所示的装置中，a、 b 、c、 d 、均为铂电极，供选择的四组电解液如下表所示：组A B C D 甲烧杯NaOH3AgNO24H SONaCl乙烧杯4CuSO2CuCl3AgNO3AgNO要求满足的条件是：A.工作一段时间后，甲槽中电解液pH 上升，而乙槽中电解液的pH 下降；B. b 、c两极放电离子的物质的量相等。请填写下列空格：(1) 应选用的电解液是_ 。(2) 甲槽的化学方程式为_ 。(3) 当 6 极析出 7.1g电解产物时，c极上将析出 _ g 物质。解析： (1)A 组：

2、甲烧杯实质是电解水，氢氧化钠浓度增大，pH 上升；乙烧杯电解硫酸铜溶液，-OH 减少，溶液pH 减小。 b 电极是阳极，电极反应式为：-224OH4e2H O+O；c电极为阴极，电解反应式为：2Cu2eCu，依据得失电子守恒可知：b 、c两极上反应的离子的物质的量不相等。B组：甲烧杯是电解硝酸银，OH减少，溶液 pH 减小； 乙烧杯是电解氯化铜溶液，溶液不变，b 电极是阳极，电极反应式为-224OH4e2H O+O，c电极为阴极，电极反应式为：2+Cu2eCu ，依据得失电子守恒可知：b、c两极上反应的离子的物质的量不相等。C组：甲烧杯是电解水，pH 减小；乙烧杯是电解硝酸银溶液，溶液pH 减

3、小。 b 电极是阳极，电极反应式为：-224OH4e2H O+O，c电极为阴极，电极反应式为：4Ag+4e4Ag ，依据得失电子守恒可知：b、c两极上反应的离子的物质的量相等。D组：甲烧杯是电解氯化钠，pH 增大；乙烧杯电解硝酸银溶液，溶液 pH 减小。 b 电极是阳极，电极反应式为：-24Cl4e2Cl，c电极为阴极，电极反应式为：+4Ag4e4Ag ，依得失电子守恒可知：b 、c两极上反应的离子的物质的量相等。(3)对D 组 ， 各 电 极 的 电 极 反 应 式+2a 4H4e2H：；-2b 4Cl -4e2Cl：，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

4、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 2 - +c 4Ag4e4Ag：当 b 极上析出7.1g电解产物为氯气，物质的量为0.1 mol ，整个电路中转移的电子数为0.2 mol ，c极上析出(Ag)=0.2 mol108 g/mol=21.6 gn。本题答案为：(1)D 组； (2) 222NaCl+2H2O2NaOH+HCl通电； （3）21.6g。 3 将两铂片插入KOH 溶液中作为电极，在两极区分别通入甲烷（或氢气、一氧化碳等可燃性气体）和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的极是原

5、电池的_，极上的电极反应式是_，电池工作时的总反应的离子方程式是_ 。解析：负极；-2-432CH -8e+10OHCO7H O ；-2-4232CH +2O +2OHCO3H O 。4按照图12-19 所示接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：(1)U 形管内发生的现象是_，写出有关反应的化学方程式：_。(2) 在a、 b 烧杯中发生的现象是_ 。(3) 如果小烧杯中有0.508g碘析出，问大烧杯中，负极上减轻的质量为多少克？解析：分析可得：左边为原电池，右边为电解池。原电池部分中锌作负极，铂为正极，由此可知：电解池中左边碳棒为阳极，右边碳棒为

6、阴极，总反应的化学方程式为：2222KCl2H O2KOH+HCl通电，左边产生氯气， 使KI淀粉溶液变蓝， 右边酚酞试液变红。 0.508 g 碘为 0.002 mol ，所以烧杯中减少的锌的质量为0.002 mol ，质量为 0.13 g 。本题答案为：(1) 两极上均有气体产生，气体分别导入a、 b 两只小烧杯中，有关反应的化学方程式是：2222KCl+2HO2KOH+HCl通电； (2)a烧杯中KI淀粉溶液变蓝，b 烧杯中有气泡出现；(3) 0.13 g 。二、计算题5 有一种硝酸盐晶体， 分子式为32M NOH Ox n， 经测定其摩尔质量为242 g / mol ， 取 1. 21

7、g此晶体溶于水，配成100 ml溶液，将其置于电解池中用惰性材料作电极进行电解，当有0.01 mol 电子转移时，溶液中全部金属离子即在电极上析出，经测定，阴极增加的质量为0.32 g 。问：(1) 1.21g此盐晶体的物质的量和x的值。(2) 求M的相对原子质量和n值。(3) 如电解过程中溶液体积不变，计算电解结束后溶液的pH 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 3 - 解析： (1) 由题可知：该晶体的物质

8、的量1.21g0.005mol242g / moln，配成溶液后，0.01 mol 电子 通 过 电 极 时 ， 溶 液 中 的 金 属 阳 离 子 全 部 析 出 ， 在 阴 极 得 到 金 属 0.32 g ， 那 么0.32g64 g/mol0.005molM，根据电极反应式：+ eMxMx可知2x。(2) 由 (1) 可知：64g/ molM；32(NO )H OMx n经测定其摩尔质量为242 gmol，2x，64g/molM则可求得：3n。(3) 根据电解反应的化学方程式：2+222M2H O2M+O4H通电+可知：电解生成的M为0.32 g，即0.32g()0.005mol64g

9、/moln M，所以+(H)=2n()=0.00nM，0.01mol(H+)0.1mol/L0.1Lc， pH=1本题答案为：(1) 0.005mol ；2。(2) 64 ；3。(3)1 。6在 25时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶夜进行电解，当电路中有a mol 电子转移时，溶液中析出m242gNa SO 10H O 晶体。若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为（） 。A. 100%18ammB.100%9mmaC.71100%161(18 )mmaD.71100%161(9 )mma解析：由题可知：电解总反应的化学方程式为2222H O2HO通电，消耗 1 mol 水，转移电子数

10、为 2 mol ，所以电路中有 mola电子转移，电解消耗0.5 mola水，由于原溶液是饱和溶液，电解的实质是电解水，所以电解后的溶液也是饱和溶液，所以饱和溶液质量分数的计算可转化为：242g Na SO10H Om晶体中24Na SO 的质量溶解在242g Na SO10H Om晶体中的水和0.5 mola水中恰好饱和，计算可得为选项D。答案为选项D。7常温时，将500 mL pH5的 CuSO 。溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH 变为2，若使溶液的浓度和pH 与电解前相同，可采用的方法（） 。A.向浴液中加入20.245 g Cu OHB.向溶液中加入40.31 g CuSOC

11、.向溶液中加入240.0025 mol H SO 并加热D.向溶液中加入0.2 g CuO解析：要使溶液的浓度和pH 与电解前相同，加入的物质与电解过程中溶液失去的物质，组成应该完全相同。 电解4CuSO 溶液时放电的离子为2+Cu和2O ， 因此加入的物质应该只含有Cu 和O 两种元素。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 4 - 本题答案为选项D。8电解 100mL 含H0.30 mol / Lc （）的下列溶

12、液，当电路中通过0.04 mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是（） 。A. +0.10mol/L AgB. 2+0.20mol/L ZnC.20.20 mol / L Cu. C. 2+0.20mol/L Pb解析：含有H+的溶液，要考虑电解中先电解H+还是电解金属离子，氧化性强的先被电解。题中的几种离子氧化性由强到弱依次是：Ag 、2+Cu、H 、2Pb、22n，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量依次是：Ag:0.10 mol/L0.1L108g/mol=1.08g ；Cu: 0.2 molL 0.1 L64 g / mol1.28 g；Pb: 0.04 mol0.

13、03 mol2207 g/mol1.05 g ；Zn :0.04 mol0.03 mol265 g / mol0.325 g 。本题答案为选项C。9用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后， 阴极质量增加， 电解液的 pH 下降的是（） 。A.4CuSOB.3AgNOC.2BaClD. 24H SO解析：由题可知：阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子，电解液的pH下降，说明阳极是-OH 离子放电，由此得出答案为选项A、B。本题答案为选项A、B。10. 由于2Fe OH极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的2Fe OH沉淀，应用右图所示电解实验可以制得白色纯净的2

14、Fe OH沉淀。两电极材料分别为石墨和铁。(1)a 电极材料应为 _，电极反应式为_。(2) 电解液c可以是 _ 。A.纯净水B. NaCl 溶液C. NaOH 溶液 D.2CuCl 溶液(3)d 为 苯 ， 其 作 用 是 _ ， 在 加 入 苯 之 前 对c应 作 的 简 单 处 理 是_。(4) 为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 5 - A.改用稀硫酸作电解

15、液B.适当增大电源的电压C.适当减小两电极间距离D.适当降低电解液的温度(5) 若 C 中用24Na SO 溶液，当电解一段时间看到白色2Fe OH沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为_。解析： (1) 要想制得2Fe OH，必须有2Fe 和 OH ，所以铁必须作阳极，本身溶解成2Fe。(2) 电解质溶液电解后，应存在大量的OH ， NaCl 溶液电解，阴极H放电后，产生了-OH ，NaOH 溶液电解，实际上电解了2H O ，也有 OH ，所以选择B、C。(3) 为了防止2Fe OH被氧化，要隔绝空气，所以加苯。并在加苯前要把溶液中的氧气赶走，采用加热煮沸的方法。(4) 为了快速产生白色沉淀，要增大反应速率，可以增加电源的电压，并使得两电极间距离适当减少。(5) 反接电源电解， 原阴极-224OH4eO2H O ，产生氧气会把2Fe OH氧化成3Fe OH。本题答案为：(1) 铁；2Fe2eFe。(2)B 、C。(3) 隔绝空气，防止2Fe(OH) 被氧化；加热煮沸。(4)B 、C。(5)2Fe OH变成灰绿色，最后变成红褐色。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -