1、第四章第三节第 1 课时 一、选择题 1下列叙述正确的是() 电解池是将化学能转变成电能的装置 原电池是将电能转变成化学能的装置 金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 电解池两个电极材料可以相同 AB CD 解析：电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变 化。电解池的两极只要能导电即可。 答案：B 2如图所示的装置能够组成电解池的是() 解析：电解池要有外接电源，形成闭合回路。 答案：D 3 (2014杭州高二检测)用石墨作电极， 电解 1 mol/L 下列物质的溶液， 溶液的 pH 保持不变的是() AHClBNaOH CNa2SO4
2、DNaCl 解析：由阴、阳离子的放电顺序知，电解 HCl 溶液实质是电解 HCl，使 pH 增大，电解 NaOH、Na2SO4 溶液的实质是电解水；电解质溶液的浓度增大，故 NaOH 溶液 pH 增大，但 Na2SO4溶液的 pH 不变，电解 NaCl 生成 NaOH，使溶液 pH 增大。 答案：C 4(2014辽宁开原联考)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
3、Da 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色 解析：a、b 电极分别为电解池的阴极和阳极，其电极反应分别是 4H 4e=2H2和 4OH4e =O22H2O；即 a 极气体体积比 b 极大。a 极和 b 极溶液分别显碱性和酸性，故可以看到 a 电极附近 呈蓝色，b 电极附近呈红色。 答案：D 5(2014运城高二检测)如图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈蓝 色。下列说法中不正确的是() Ax 是正极，y 是负极 Ba 极产生氢气，b 极生成 I2 Ca 极和 Pt 电极都有气泡产生 DU 形管中溶液的碱性增强 解析：淀粉遇碘变蓝b 极生 I2，即确定 b 极发生反
4、应 2I 2e=I2，则 b 极是阳极，x 是负极，y 是正极， a 极 H 放电， 发生反应 2H2e=H2， 产生氢气， U 形管中总反应式为 2KI2H2O= 电解 2KOH H2I2，溶液的碱性增强，故 A 错误，B、D 正确；石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是 Cu2 2e =Cu,4OH4e=2H2OO2，C 正确。 答案：A 6现用 Pt 电极电解 1 L 浓度均为 0.1 mol/L 的 HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图，下列说法正确的 是() A电解开始时阴极有 H2放出 B电解开始时阳极上发生：Cu2 2e=Cu C当电路中通过电子的量超过 0.1 mol 时，此时
5、阴极放电的离子发生了变化 D整个电解过程中，SO 2 4不参与电极反应 解析：依据放电顺序阴极先放电的是 Cu2 ，故阴极开始析出的是 Cu，阳极先放电的是 Cl，故阳极开 始产生的是 Cl2，答案 A、B 错；由阴极反应 Cu2 2e=Cu，n(Cu2)0.1 mol，当电路中通过电子的量 达到 0.2 mol 时，此时 Cu2 消耗完毕，阴极放电离子变为 H。所以 C 错；阳极先是 Cl放电，当 Cl消耗 完毕。此时 H2O 电离产生的 OH 开始在阳极放电，SO2 4不参与电极反应。 答案：D 7某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是() Aa 和 b 不连接时，铁片上
6、会有金属铜析出 Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2 2e=Cu C无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 Da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2 向铜电极移动 解析：a 和 b 不连接时，铁片与 Cu2 直接发生置换反应，有金属铜析出，A 项正确。a 和 b 用导线连 接时该装置形成原电池，铜片作正极，铁片作负极失去电子形成 Fe2 ，因此无论 a 和 b 是否连接。铁片 均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，所以 B、C 项正确。若 a 和 b 分别连接直流电源正、负极，a 作阳极，铜片失去电子生成 Cu2 ，Cu2向铁
7、电极移动。 答案：D 8(2014郑州市质检一)如图 X 为电源，Y 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴 KMnO4溶液，通电后 Y 中央的紫红色色斑向 d 端扩散。下列判断正确的是() A滤纸上 c 点附近会变红色 BCu 电极质量减小，Pt 电极质量增大 C烧杯中溶液的 pH 增大 D烧杯中 SO 2 4向 Cu 电极定向移动 解析：本题考查电解原理，意在考查考生对电化学基础知识融会贯通及正确复述、再现、辨认的能力。 由图可知， 该装置为电解装置， 由通电后 Y 中央的紫红色色斑向 d 端扩散知， d 为阳极(MnO 4向阳极移动)， b 为电源的正极，a 为电源的负极。Y
8、 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c 点 H 放电，则 OH浓度增 大，所以滤纸上 c 点附近会变红色，故 A 项正确；Cu 电极上 Cu2 得到电子生成 Cu，Pt 电极上 OH失去 电子，故 Cu 电极质量增大，Pt 电极质量不变，B 项错误；Pt 电极上 OH 失去电子，故烧杯中溶液的 pH 减小，C 项错误；Cu 电极为阴极，Pt 电极为阳极，烧杯中 SO 2 4向 Pt 电极定向移动，D 项错误。 答案：A 9(2014山东莱芜期末)CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：2Cu2 4I=2CuII2 而 得到。现以石墨为阴极，以 Cu 为阳极电解 KI 溶液，通电前向电解液
9、中加入少量酚酞试液和淀粉溶液。电 解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，对这个现象的正确解释是() 阴极：2H 2e=H2使 c(OH)c(H) 阳极：2Cu4I 4e=2CuII2，I2 遇淀粉变蓝 阳极：Cu2e =Cu2，Cu2显蓝色 阳极：2I 2e=I2，I2遇淀粉变蓝 AB CD 解析：通电后，溶液中的 H 、K移向阴极，而 H的氧化性强于 K，所以 H得电子被还原，破坏了 水的电离平衡，使 c(OH )c(H)，酚酞试液变红；I和 OH移向阳极，而失电子能力 CuIOH，故 Cu 失电子产生 Cu2 。又据信息，Cu2与 I能反应产生 I2，I2遇淀粉变蓝。 答案：A
10、10用 Pt 电极电解各含有 0.1 mol 的 Cu2 和 X3的溶液，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)的关系见右图所示。 则离子的氧化能 力由大到小排列正确的是() ACu2 X3H BH X3Cu2 CX3 HCu2 DCu2 HX3 解析：有些学生没认真分析，就将 X3 与 Fe3联系起来，选择 C 答案。这其实是简单记忆阳离子放电 顺序导致思维定势造成的结果。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，故答案应为 D。 答案：D 二、非选择题 11(
11、2014陕西长安一中高二期末)从 NO 3、SO2 4、H 、Cu2、Ba2、Ag、Cl等离子中选出适当的 离子组成电解质，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_。 (2)若阴极析出金属，阳极放出 O2，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：(1)组为电解水型，即阳极 OH 放电，阴极 H放电； (2)组阳极 OH 放电，阴极排在 H 后的金属阳离子放电； (3)组气体体积比为 11，不是电解水型，经分析可得相应答案。 答案：(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2 (2)Ag
12、NO3、Cu(NO3)2、CuSO4 (3)HCl、BaCl2 12(2014南昌高二月考)如图 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_(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。 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： _。 写出 Z 槽中 e 极上反应的电极反应式： _。 解析：d 极附近显红色，说明 d 为阴极，
13、电极反应式为 2H 2e=H2，c 为阳极，电极反应式为 2Cl 2e=Cl2，Y 槽电解 NaCl 溶液的总反应方程式为 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHCl2H2；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)2Cl 2e=Cl2 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2 Cu2e =Cu2 13如下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放 100 g 5.00%的 NaOH 溶液、足量的 CuSO4 溶液和 100 g 10.00%的 K2SO4溶液，电极均为石
14、墨电极。 (1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中 K2SO4浓度为 10.47%，乙中 c 电极质量增加，据此回答问 题： 电源的 N 端为_极； 电极 b 上发生的电极反应为：_； 列式计算电极 b 上生成的气体在标准状态下的体积：_； 电极 c 的质量变化是_g； 电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化？简述其原因： 甲溶液_； 乙溶液_； 丙溶液_。 (2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行？为什么？ 解析：(1)乙中 c 电极质量增加，则 c 处发生的反应为 Cu2 2e=Cu，即 c 为阴极，由此可推出 b 为阳极，a 为阴极，M 为负极，N 为正极。丙中为 K2SO
15、4溶液，相当于电解水，设电解的水的质量为 x， 由电解前后溶质质量相等有： 100 g10.00%(100 gx)10.47%，得 x4.5 g，故为 0.25 mol，整个反应中转移 0.5 mol 电子，而 整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。甲中相当于电解 H2O，阳极 b 处为阴 离子 OH 放电，即 4OH4e=2H2OO2。转移 0.5 mol 电子。则生成 O2 的物质的量为 0.5 mol4 0.125 mol，标准状况下的体积为 0.125 mol22.4 Lmol 12.8 L。Cu22e=Cu，转移 0.5 mol 电 子，则生成 m(Cu)0.5
16、mol 2 64 gmol 116 g。甲中相当于电解水，故 NaOH 的浓度增大，pH 变大； 乙中阴极为 Cu2 放电，阳极为 OH放电，所以 H增多，故 pH 减小；丙中为电解水，对于 K2SO4而言， 其 pH 几乎不变。(2)铜全部析出后，可以继续电解水。 答案：(1)正4OH4e =2H2OO2 水减少的质量为：100 g(110.00% 10.47%)4.5 g，生成 O2的体积为： 4.5 g 18 gmol 11 222.4 Lmol 12.8 L 16碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中 NaOH 浓度增大酸性增大，因为阳极上 OH 生成 O2，溶液中 H浓度增加 酸碱性
17、大小没有变化，因为 K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性 (2)能继续进行，因为 CuSO4溶液已转变为 H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。 14某温度下，取一定质量的硫酸铜溶液，用石墨作电极进行电解，当阳极产生标准状况下气体 1.12 L 时，CuSO4恰好被完全电解，得到密度为 1.2 gcm 3的溶液 200 mL。求： (1)阴极的电极反应式为_。 总反应的离子方程式为_。 (2)电解后所得溶液的 pH 为_。 (3)电解前所取 CuSO4溶液的质量为_g。 (4)若要使电解后所得溶液恢复至电解前的原状态，需要加入何种物质(只要求写出一种)，其化学式为 _，加入物
18、质的质量为_g。 解析：(2)由 n(O2)0.05 mol 可知通过的电子 n(e )0.2 mol，产生的 n(H)0.2 mol，原 CuSO4的物 质的量为 n(CuSO4)0.1 mol，电解消耗的 H2O 为 0.1 mol 即 1.8 g。c(H )0.2 mol 0.2 L 1 molL 1，pH0。(3)电解后的溶液质量为 240 g，其中 H2SO4的质量 是 9.8 g，水的质量是 230.2 g，所以原 CuSO4溶液的质量是：16 g(CuSO4)1.8 g(消耗的 H2O)230.2 g(剩 余的 H2O)248 g。(4)电解产物是 0.1 mol Cu 和 0.05 mol O2，加入 0.1 mol CuO 或 0.1 mol CuCO3均可使溶 液恢复到原状态。 答案：(1)Cu2 2e=Cu 2Cu2 2H2O 电解,2CuO24H (2)0(3)248(4)CuO8(或 CuCO312.4)
