2019高中化学 第1章第2节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理作业1 鲁科版选修4.doc

《2019高中化学 第1章第2节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理作业1 鲁科版选修4.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高中化学 第1章第2节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理作业1 鲁科版选修4.doc（4页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1第第 1 1 课时课时 电解的原理电解的原理基础达标 1下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述正确的是( ) A电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的 B金属导线中电子由电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极 C在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动 D相同时间内阳离子在阴极得到的电子数与阴离子在阳极失去的电子数相等 解析：选 D。电解池中的闭合回路在导线与电极上由电子的定向移动形成，在电解质 溶液中由离子的定向移动形成，A 错；电子由电源的负极流向电解池的阴极，由阳极流向 电源的正极，B 错；在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，C 错；在相

2、 同时间内通过阳极和阴极的电子数相同，故选 D。 2在电解水制取 H2和 O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下 列物质中的( ) ANaOH BHCl CNaCl DCuSO4 解析：选 A。若加入 HCl、NaCl，阳极会生成 Cl2，而加入 CuSO4，阴极将析出 Cu，而 不是 H2，故选 A。 3将等物质的量的 AgNO3、Ba(NO3)2、NaCl、K2SO4混合均匀后加入到水中，取适量混 合溶液用惰性电极电解，片刻后两极上析出的氧化产物与还原产物的物质的质量之比为( ) A35.5108 B12 C10835.5 D81 解析：选 D。这四种物质混合后，生成沉淀

3、的离子之间先反应生成 AgCl 和 BaSO4沉淀， 相当于是电解 NaNO3和 KNO3的混合溶液，实质是电解水。 4下列有关用惰性电极电解 AgNO3溶液一段时间后(AgNO3有剩余)的说法正确的是( ) A电解过程中阳极质量不断增加 B向电解后的溶液中加入酚酞溶液，溶液变成红色 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 21 解析：选 C。用惰性电极电解 AgNO3溶液，总电解方程式为 4AgNO32H2O4AgO24HNO3，由此可知：阴极上析出银，阳极上放出氧气，故=通电A、D 错误；由于生成 HNO3，溶液的酸性增强，B 错误

4、；要使溶液恢复电解前的状况要看加 入的物质在溶液中的反应：2Ag2O4HNO3=4AgNO32H2O，得到的物质恰好是反应掉的物 质，可使溶液恢复电解前的状况，C 正确。 5串联电路中的四个电解池分别装有 0.05 molL1的下列溶液，用惰性电极电解， 连接直流电源一段时间后，溶液的 pH 最小的是( ) AKNO3 BNaCl CAgNO3 DCuCl2 解析：选 C。电解 KNO3溶液的实质是电解水，pH 不变。电解 NaCl 溶液，H在阴极上 放电，阴极附近 OH浓度增大；阳极上 Cl放电，阳极区域 H、OH浓度基本不变，整个 溶液 pH 变大。电解 AgNO3溶液，阴极 Ag放电，阳

5、极是 OH放电，阳极区域 H浓度变大， 溶液 pH 变小。电解 CuCl2溶液，H或 OH都没有放电，若 CuCl2完全电解后，如果不考虑 Cl2溶于水生成 HCl 和 HClO，溶液呈中性，pH 增大(实际上由于部分 Cl2生成 HCl、HClO， 溶液呈酸性)。 6用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( ) A电解稀硫酸溶液，实质是电解水，故溶液 pH 不变 B电解稀 NaOH 溶液，要消耗 OH，故溶液 pH 减小 C电解 CuSO4溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量n(H2)n(O2)为 12 D电解 CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 112解析：选 D。

6、电解稀硫酸溶液，实质是电解水，由于水减少，H增大，pH 变小，故 A 错；电解稀 NaOH 溶液，实质上也是电解水，由于水减少，OH增大，pH 增大，故 B 错； 电解 CuSO4溶液，在阴极上析出 Cu 和阳极上产生 O2的物质的量之比为 21，故 C 错；电 解 CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别为 Cu 和 Cl2，物质的量之比为 11。7用 Pt 电极电解含有物质的量均为 0.1 mol 的 Cu2和 X3溶液， 阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的 关系如图。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( ) ACu2X3H BHX3Cu2 CX3

7、HCu2 DCu2HX3 解析：选 D。本题的解题信息在图像中：一通电就有固体析出，且通过 0.2 mol 电子 后，再没有固体析出了，说明是 Cu2放电的结果，X3不放电，故选 D。 8在按如图所示装置进行电解的过程中，通电一段时间后发现乙烧杯中铁电极的质量 增加。(1)乙烧杯中，两极发生的电极反应是 阴极： _。 阳极： _。 (2)甲烧杯中发生反应的化学方程式是 _ _。 (3)由左到右碳碳铁银四个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是_。 解析：(1)乙中铁电极质量增加，故铁电极为阴极，发生的反应为 Age=Ag；银 电极为阳极，发生的反应为 Age=Ag。 (2)甲烧杯为电解 CuSO

8、4溶液的过程：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。=通电(3)甲中阴极产生 Cu，阳极产生 O2，乙中阴极产生 Ag，阳极溶解 Ag。根据得失电子数 守恒知其物质的量之比为 2144。 答案：(1)Age=Ag Age=Ag(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4=通电(3)2144 能力提升 9用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使 溶液复原。则合适的组合是( ) 选项阳极阴极溶液甲物质乙 APtPtNaOHNaOH 固体 BPtPtH2SO4H2O CCPtNaCl盐酸 D铜锌CuSO4Cu(OH)2 解析：选 B。电解 NaOH、H2SO

9、4溶液，都是电解水，所以加水就可以复原，A 错误、B 正确；电解 NaCl 溶液后应通入氯化氢使之复原，如果加盐酸，会使 NaCl 溶液物质的量浓3度减小，C 错误；D 选项，阳极：Cu2e=Cu2，阴极：Cu22e=Cu，电解质溶液物 质的量浓度没变，不用加任何物质。10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，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接 电解池装置，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(

10、) A电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正极 B在电解过程中，H向阳极移动，SO向阴极移动24 C电解过程阳极周围溶液的 pH 下降 D电解的总反应为 2Al6H=2Al33H2 解析：选 C。根据装置示意图分析，铝片为阳极，铅片为阴极，所以电解时电子的流 向为从电源负极导线铅极，铝极导线电源正极，A 项错误；电解过程中，阳离子 向阴极移动，阴离子则向阳极移动，B 项错误；根据题意，电解的总反应为 2Al3H2O 通 电,Al2O33H2，阳极的电极反应为 2Al3H2O6e=Al2O36H，阳极周围的 pH 下降， C 项正确，而 D 项错误。 11以惰性电极电解 CuSO4溶液。若

11、阳极上产生气体的物质的量为 0.010 0 mol，则阴 极上析出 Cu 的质量为( ) A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 g 解析：选 B。根据电解原理可知，电解的总反应式为2CuSO42H2O2Cu O2 2H2SO4=通电264 g 1 moln(Cu) 0.010 0 molm(Cu)1.28 g。2 64 g 0.010 0 mol 1 mol 12按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列 叙述正确的是( )AF 表示反应生成 Cu 的物质的量 BE 表示反应实际消耗 H2O 的物质的量 CE 表示反应生成 O2的物质的量 DF

12、 表示反应生成 H2SO4的物质的量解析：选 B。电解实质为 2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，则每通过=通电4 mol e，生成 Cu 2 mol，O2 1 mol，消耗 H2O 2 mol，生成 H2SO4 2 mol。 13从 NO、SO、H、Cu2、Ba2、Ag、Cl等离子中选出适当的离子组成电解 324 质，采用惰性电极对其溶液进行电解。 (1)两极分别放出 H2和 O2时，电解质的化学式可能是_(至少答一种， 下同)； (2)若阴极析出金属、阳极放出 O2时，电解质的化学式可能是_； (3)两极分别放出气体，且体积比为 11，电解质的化学式可能是_。 解析：题中提供的电解

13、质离子其实还包括 OH。这些离子放电的顺序如下： 阳极：ClOHNO、SO， 3244阴极：AgCu2HBa2。 (1)该题找两极分别放出 H2和 O2的电解质，其阳离子是 H或比 H放电能力弱的 Ba2；阴离子是 OH或比 OH放电能力弱的 SO、NO，则分别由阳离子和阴离子组成24 3 的可溶性电解质符合题意。 (2)阴极上的阳离子应是比 H放电能力强的 Cu2、Ag，阳极上阴离子应是放电能力 弱于 OH的 NO、SO，由阳离子和阴离子组成的可溶性电解质，即符合题意。 324 (3)阴极放出的是 H2，阳极是 Cl放电生成 Cl2。 答案：(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2中的任

14、意一种 (2)Cu(NO3)2、CuSO4、AgNO3中的任意一种 (3)HCl、BaCl2中的任意一种 14由于 Fe(OH)2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 Fe(OH)2沉淀。应用如图所示电解实验可以制得白色纯净的 Fe(OH)2沉淀，两电极的材 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(填编号)_。 A纯水 BNaCl 溶液 CNaOH 溶液 DCuCl2溶液 (3)d 为一苯层，其作用为 _， 在加入苯之前对 c 应作何简单处理？ _ _。 (4)若 c 是 Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色 Fe

15、(OH)2沉淀后，再反接电源电解， 除了电极上看到气泡外，混合物另一明显现象是 _ _。 解析：Fe(OH)2是借助反应 Fe22OH=Fe(OH)2生成的。(1)只有以 Fe 做为阳极， 才能通过电极反应 Fe2e=Fe2提供 Fe2，故 a 电极材料应该是 Fe。 (2)OH应该由电解质溶液提供或通过电解生成，C 选项中的 NaOH 溶液符合要求； A、B 选项中，a 极发生反应：Fe2e=Fe2，b 极发生反应：2H2e=H2，溶液中 OH增大，符合题意。(3)为了防止 Fe(OH)2被 O2氧化，除了利用电解产生的 H2将液面上 方的 O2赶走，还应该预先加热电解质溶液除去其中溶解的 O2，并滴入合适的试剂使电解质 溶液与空气隔绝。(4)反接电源时，电解方程式是 2H2O 通电,2H2O2，生成的 O2会将 Fe(OH)2氧化，其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 答案：(1)Fe Fe2e=Fe2 (2)ABC (3)隔绝空气，防止生成的 Fe(OH)2被氧化 加热 c，以除去溶解的 O2 (4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色