2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第04章 電化學(xué)基礎(chǔ) 專(zhuān)題4.3.1 電解原理課時(shí)同步試題 新人教版選修4.doc

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4.3.1 電解原理 一、選擇題 1．下列說(shuō)法中不正確的是 A．不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，一般可以通過(guò)電解實(shí)現(xiàn) B．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化 C．電解池和原電池中均發(fā)生氧化還原反應(yīng) D．電解、電離、原電池均需要通電 【答案】D 【解析】電離不需要通電，而是在溶于水或熔融狀態(tài)下發(fā)生的；原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，也不需要通電。 2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池 B．電解時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng) C．電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng) D．電解時(shí)，電子從電解池的陰極流出，沿導(dǎo)線流回電源的負(fù)極 【答案】D 3．近年來(lái)，加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3)，碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液為電解液，在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為：KI+3H2O=KIO3+3H2↑。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 A．電解時(shí)，石墨作陰極，不銹鋼作陽(yáng)極 B．電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)是：I??6e?+3H2O=+6H+ C．溶液調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，對(duì)生產(chǎn)有利 D．電解過(guò)程中溶液的pH逐漸減小 【答案】B 【解析】電解時(shí)I?失電子生成，不銹鋼不能作陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極I?失電子生成，根據(jù)電子、電荷守恒、質(zhì)量守恒配平，B正確；溶液如果調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，I?和IO3?在強(qiáng)酸性條件下會(huì)生成I2，對(duì)生產(chǎn)不利，C錯(cuò)誤；電解一段時(shí)間，pH不變，D錯(cuò)誤。 4．實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解氫氧化鈉溶液，下列有關(guān)描述中正確的是 A．電解時(shí)，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生H2 B．電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)是4OH??4e?=2H2O＋O2↑ C．在兩極上放電的陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為2∶1 D．電解過(guò)程中，溶液的pH不變 【答案】B 【解析】電解時(shí)，與電源正極相連的電極為陽(yáng)極，陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，故A錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽(yáng)極反應(yīng)是4OH??4e?=2H2O＋O2↑，故B正確；電解時(shí)，兩極的電極反應(yīng)分別為2H++2e?=H2↑、4OH??4e?=2H2O＋O2↑，根據(jù)得失電子守恒，在兩極上放電的陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之比為1∶1，故C錯(cuò)誤；電解NaOH溶液相當(dāng)于電解水，NaOH濃度增大，pH增大，故D錯(cuò)誤。 5．用鉑電極電解下列溶液時(shí)，陰極和陽(yáng)極上的主要產(chǎn)物分別為H2和O2的是 A．稀NaOH溶液 B．HCl溶液 C．CuSO4溶液 D．AgNO3溶液 【答案】A 6．關(guān)于如圖所示①、②兩個(gè)裝置的敘述，正確的是 A．裝置名稱(chēng)：①是原電池，②是電解池 B．硫酸濃度變化：①增大，②減小 C．電極反應(yīng)式：①中陽(yáng)極：4OH??4e?=2H2O＋O2↑②中正極：Zn?2e?=Zn2＋ D．離子移動(dòng)方向：①中H+向陰極方向移動(dòng) ②中H+向負(fù)極方向移動(dòng) 【答案】B 7．將分別盛有熔融氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出的鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為 A．6∶3∶2 B．6∶3∶1 C．1∶2∶3 D．3∶2∶1 【答案】A 【解析】電解槽串聯(lián)時(shí)，通過(guò)各電極的電量相等。設(shè)電路中通過(guò)6 mol電子，則電解析出的鉀、鎂、鋁分別為6 mol、3 mol、2 mol。 8．如圖，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后，a極質(zhì)量增加，b極處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出。符合這一情況的是 a極板 b極板 X電極 Z溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 【答案】A 【解析】a極質(zhì)量增加，必定是金屬在a極析出。a極一定是陰極，則X一定為電源的負(fù)極，C錯(cuò)誤；Z溶液為NaOH溶液，電解時(shí)無(wú)金屬析出，被排除，B錯(cuò)誤；電解CuCl2溶液，陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是黃綠色的有刺激性氣味的Cl2，D錯(cuò)誤。 9．以鐵為陽(yáng)極、銅為陰極，對(duì)足量的NaOH溶液進(jìn)行電解，一段時(shí)間后得到2 mol Fe(OH)3沉淀，此時(shí)消耗水的物質(zhì)的量共為 A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．5 mol 【答案】D 10．如圖所示，將兩燒杯中電極用導(dǎo)線相連，四個(gè)電極分別為Mg、Al、Pt、C。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，以下表述正確的是 A．電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) B．Al、Pt兩極有H2產(chǎn)生 C．甲池pH增大，乙池pH減小 D．Mg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反應(yīng) 【答案】D 【解析】鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此甲是原電池，Al是負(fù)極，Mg是正極，負(fù)極：Al + 4OH??3e?=AlO2- +2H2O，正極：2H++2e?=H2↑，總反應(yīng)式：2Al +2NaOH +2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。乙裝置是電解池，其中Pt是陰極：2H2O+2e?=H2↑+2OH?，C是陽(yáng)極：4OH??4e?=2H2O+O2↑，總反應(yīng)式：2H2O2H2↑ + O2↑。則：左邊是原電池，右邊是電解池，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；Al是負(fù)極，沒(méi)有H2產(chǎn)生， B錯(cuò)誤；乙是電解水，水減少，NaOH濃度增大，pH增大，C錯(cuò)誤；Mg、C兩極正好產(chǎn)生H2和O2，且體積比是2∶1，一定條件下可恰好完全反應(yīng)生成水，D正確。 二、非選擇題 10．用石墨作電極電解下列溶液：①稀H2SO4 ②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液。 （1）陰極、陽(yáng)極都有氣體產(chǎn)生，且體積比(相同條件下)為2∶1的是(填序號(hào))__________，其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式都是_________________________________________________，陰極的電極反應(yīng)式都是_________________________________________________，總反應(yīng)的化學(xué)方程式都是_________________________________________________。 （2）陰極、陽(yáng)極都有氣體產(chǎn)生，其中溶液酸性增強(qiáng)的是____________________。 (填序號(hào))。 （3）一個(gè)電極析出金屬，另一個(gè)電極逸出刺激性氣味氣體的是_______(填序號(hào))，其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是___________________________________________。 【答案】（1）①②⑤ 4OH??4e?=2H2O+O2↑ 2H++2e-=H2↑ 2H2O2H2↑ +O2↑ （2）① （3）③ 2Cl??2e?=Cl2↑ 11．如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 （1）接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4溶液的濃度變?yōu)?0.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題： ①電源的N端為_(kāi)___________極； ②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)___________________________________； ③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：____________________________________； ④電極c的質(zhì)量變化是____________g； ⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化？ 簡(jiǎn)述其原因： 甲溶液____________________________________________________________； 乙溶液____________________________________________________________； 丙溶液____________________________________________________________。 （2）如果電解過(guò)程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行？為什么？ _______________________________________________________________________________ 【答案】（1）①正 ②4OH? ?4e?2H2O+O2↑ ③水減少的質(zhì)量：100 g?≈4.5 g，生成O2體積：22.4 Lmol?1=2.8 L ④16 ⑤堿性增強(qiáng)，因?yàn)殡娊夂螅繙p少，溶液中NaOH濃度增大 酸性增強(qiáng)，因?yàn)殛?yáng)極上OH?放電生成O2，溶液中H+濃度增大 酸堿性大小沒(méi)有變化，因?yàn)镵2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增大不影響溶液的酸堿性 （2）能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，再電解相當(dāng)于電解水。 （2）銅全部析出后，溶液中含有H2SO4，電解仍可進(jìn)行。 12．A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示： 陽(yáng)離子 Cu2+ Na+ 陰離子 NO3? SO42? Cl? 下圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A、 B、 C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加了32 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間（t）的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問(wèn)題： （1）M為電源的__________極（填“正”或“負(fù)”）。 （2）寫(xiě)出甲燒杯中反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。 （3）計(jì)算電極f上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積_____________。 【答案】（1）負(fù) （2）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ （3）5.6 L