2020-2021学年新教材化学鲁科版选择性必修第一册达标训练：第1章　第3节　第1课时　电解的原理含解析

1、攀上山峰，见识险峰，你的人生中，也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神，也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄，也许就会有春天的百花争艳的画卷，也许就会有钢铁般的意志。祝：学子考试顺利，学业有成第3节电能转化为化学能电解第1课时电解的原理夯实基础轻松达标1.用铂电极(惰性电极)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是h2和o2的是()a.稀naoh溶液b.hcl溶液c.酸性nacl溶液d.酸性agno3溶液2.把等物质的量的na2so4、nacl、agno3的混合物放入足量水中,经充分搅拌后,将所得溶液用石墨作为电极进行电解,阳极生成的物质是()a.h2b.agc.cl2d.o23.某校

2、化学兴趣小组的同学在一次活动中做了一个“彩虹”实验。其装置如右图所示,在一u形管中装入含有紫色石蕊溶液的na2so4溶液,通直流电,一段时间后u形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是()a.蓝、紫、红b.红、蓝、紫c.红、紫、蓝d.紫、红、蓝4.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质的溶液,在电解的过程中,溶液ph的变化依次为升高、不变、降低的是()a.agno3cucl2cu(no3)2b.kclna2so4cuso4c.cacl2kohnano3d.hclhno3k2so45.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解,下列说法正确的是()a.电路中电子流向:负极d

3、cba正极b.a、c两极产生气体的物质的量相等c.so42-向b电极移动,cl-向c电极移动d.通电后向乙烧杯滴入酚酞溶液d极附近会变红6.以石墨为电极电解ki溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。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7.早在1807年化学家戴维用电解熔融氢氧化钠的方法制得钠:4naoh(熔融)4na+o2+2h2o;后来盖吕萨克用铁与熔融氢氧化钠在通电条件下也制得钠,反应原理为3fe+4naohfe3o4+2h2+4na。下列有关说法正确的是()a.戴维电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为2oh-2e-h2+o2b.戴

4、维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如上图),电解槽中可以用石墨为阳极,铁为阴极c.盖吕萨克法制钠的原理是利用铁的还原性比钠强d.若戴维法与盖吕萨克法制得等量的钠,则两反应中转移的电子总数也相同8.将下图所示实验装置的开关k闭合,下列判断正确的是()a.cu电极上发生还原反应b.电子沿znabcu路径流动c.片刻后甲池中c(so42-)增大d.片刻后可观察到滤纸b点变红色9.如图为电解cacl2溶液的实验装置,以铂为电极。电解一段时间后,将co2持续通入该溶液中。请回答下列问题:(1)电解时,f极发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为;e极发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应为;电解总反应

5、为。(2)电解池中产生的现象:;。(3)持续通入co2发生反应的化学方程式为。提升能力跨越等级1.用电解法制取kio3的方法是以石墨和铁为电极电解ki溶液,电解总反应为ki+3h2okio3+3h2。下列说法中正确的是()a.电解时石墨是阴极b.电解时阳极上产生h2c.电解过程中阴极溶液的ph升高d.阴极电极反应:i-6e-+3h2oio3-+6h+2.某同学将电解池工作时电子、离子移动方向及电极种类等信息表示在下图中,下列有关分析完全正确的是()选项abcda电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极q离子阳离子阳离子阴离子阴离子3.现用pt电极电解1 l浓度均为0.1 moll-1的hcl

6、、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.电解开始时阳极反应:cu2+2e-cuc.当电路中通过电子的量超过0.1 mol时,此时阴极放电的离子发生了变化d.整个电解过程中,so42-不参与电极反应4.取一张用饱和nacl溶液浸湿的ph试纸,两根铅笔芯作为电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。下列说法错误的是()a.b电极是阴极b.a电极与电源的正极相连接c.电解过程中,水是氧化剂d.b电极附近溶液的ph变小5.(2020山东枣庄八中高二月考)(双选)如图所示,下列叙述不正确的是()a.x

7、为阳极,发生氧化反应b.电子沿znyxcu路径流动c.na+移向y,x与滤纸接触处有氧气生成d.y与滤纸接触处变红6.(双选)500 ml kno3和cu(no3)2的混合溶液中no3-的浓度为0.6 moll-1,用石墨作为电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 l气体(标准状况下),假定电解后溶液的体积仍为500 ml,下列说法正确的是()a.原混合溶液中k+的浓度为0.2 moll-1b.上述电解过程中共转移0.2 mol电子c.电解得到cu的物质的量为0.05 mold.电解后溶液中h+的浓度为0.4 moll-17.整合有效信息书写电极反应。(1)硫化氢的转化是资源利

8、用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。将用烧碱溶液吸收h2s后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:s2-2e-s、(n-1)s+s2-sn2-。写出电解时阴极的电极反应:。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,该反应的离子方程式为。(2)电解no制备nh4no3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为nh4no3,需补充物质a,a是,说明理由:。贴近生活拓展创新如图所示,a为电源,b为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴kmno4溶液,c、d为电解槽,其电极材料及电解质溶液如图所示。(1)关闭k1,打开k2,通电

9、后,b的kmno4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为极,通电一段时间后,滤纸d端的电极反应为。(2)已知c装置中溶液的溶质为cu(no3)2和x(no3)3,且均为0.1 mol,打开k1,关闭k2,通电一段时间后,阴极析出固体的质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则cu2+、x3+、h+氧化性由强到弱的顺序是。(3)d装置中溶液是稀硫酸,则石墨电极端从开始至一段时间后的实验现象是。参考答案第3节电能转化为化学能电解第1课时电解的原理夯实基础轻松达标1.a电解稀naoh溶液时,阳极:4oh-4e-o2+2h2o,阴极:2h2o+2e-h2+2oh-,阴极和阳极上的主要产

10、物分别是h2和o2,故a正确;电解hcl溶液、nacl溶液时,阳极:2cl-2e-cl2,阴极:2h+2e-h2、2h2o+2e-h2+2oh-,阴极和阳极上的主要产物分别是h2和cl2,故b、c错误;电解agno3溶液时,阳极:2h2o-4e-o2+4h+,阴极:ag+e-ag,阴极和阳极上的主要产物分别是ag和o2,故d错误。2.d等物质的量的na2so4、nacl、agno3三种物质混合放入水中,经搅拌后,生成agcl沉淀,溶液中的离子是na+、so42-、no3-,通电时阳极是水电离产生的oh-放电,则阳极生成的物质是氧气。3.c阳极电极反应为4oh-4e-2h2o+o2,阳极区溶液呈

11、酸性,溶液呈红色;阴极电极反应为4h+4e-2h2,阴极区溶液呈碱性,溶液呈蓝色;中间仍为紫色石蕊溶液。4.b电解电解质溶液的类型:类型电解质溶液ph的变化放o2生酸型cuso4、agno3、cu(no3)2降低放h2生碱型kcl、cacl2升高电解电解质型cucl2hcl升高电解h2o型nano3、na2so4、k2so4不变koh升高hno3降低由上述分析可知,b项符合题意。5.d电子不能通过电解质溶液,故a错误;a电极产生o2,c极产生cl2,根据电子守恒o22cl24e-,o2和cl2的物质的量之比为12,故b错误;阴离子向阳极移动,a电极和c电极是阳极,所以so42-向a电极移动,c

12、l-向c电极移动,故c错误;d电极是阴极,电极反应为2h2o+2e-h2+2oh-,所以滴入酚酞溶液d电极附近会变红,故d正确。6.d以石墨为电极电解ki溶液,发生的总反应为2ki+2h2o2koh+h2+i2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是h2和koh,阳极产物是i2。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),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),a、b、c正确;由于电解产物有koh生成,溶液的碱性增强,所以溶液的ph增大,d错误。7.b戴维电解熔融氢氧化钠制钠,阳极发生电极反应为4oh-4e-o2+2h2o;盖吕萨克法制钠原理不是利用铁的还原性比钠强,实际

13、上铁的还原性比钠弱,反应之所以能发生实质上是利用了钠的沸点较低。由题中所给电解总反应可知,利用戴维法和盖吕萨克法制得等量的钠,转移的电子总数不相同。8.a将装置中k闭合,该装置构成原电池,其中zn电极上发生氧化反应,cu电极上发生还原反应,故a正确;电子沿导线由zna,在a上溶液中的h+得到电子,在b上溶液中的oh-失去电子,电子不能直接由ab,故b错误;该装置工作过程中,甲、乙两烧杯中的so42-的浓度都不改变,只是盐桥中的cl-和k+分别向甲、乙两烧杯中移动,故c错误;在b处溶液中的oh-失去电子,溶液呈酸性,b处滤纸不可能变红色,故d错误。9.答案(1)氧化2cl-2e-cl2还原2h2

14、o+2e-h2+2oh-cacl2+2h2oca(oh)2+h2+cl2(2)e极附近溶液呈红色e极有无色气体生成,f极有黄绿色气体生成通入少量co2时,溶液中出现白色沉淀,继续通入co2,白色沉淀逐渐消失(3)co2+ca(oh)2caco3+h2o,caco3+co2+h2oca(hco3)2解析在e极上发生反应:2h2o+2e-h2+2oh-;在f极上发生反应:2cl-2e-cl2。电解一段时间后,通入co2会有caco3沉淀生成,继续通入co2,caco3沉淀溶解。提升能力跨越等级1.c电解时,铁作为阴极,石墨作为阳极,若铁作为阳极,则铁会失电子而放电,a错误;阳极发生氧化反应,i-失

15、电子被氧化,电极反应为i-6e-+3h2oio3-+6h+,b、d两项错误;阴极水放电,2h2o+2e-h2+2oh-,溶液的ph升高,c项正确。2.b电子从电源的负极流出,故a电极是阴极,d是电源正极,溶液中阳离子(q离子)移向阴极(a电极)。3.d依据离子放电顺序可知阴极先放电的是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,故a、b错误;由阴极电极反应cu2+2e-cu,n(cu2+)=0.1mol,当电路中通过电子的量达到0.2mol时,此时cu2+消耗完毕,之后阴极放电离子变为h+,故c错误;阳极先是cl-放电,当cl-消耗完毕,此时h2o电离产生

16、的oh-开始在阳极放电,so42-不参与电极反应,故d正确。4.da电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明a极附近产生了cl2,所以a极与电源的正极相连,即a极为阳极,电极反应为2cl-2e-cl2,b极为阴极,电极反应为2h2o+2e-h2+2oh-,所以水是氧化剂,b极附近溶液的ph增大。5.bc该装置中,左边装置是原电池,zn易失电子作为负极、cu作为正极,右边装置是电解池,x为阳极、y为阴极,阳极上电极反应为cu-2e-cu2+,阴极反应为2h2o+2e-2oh-+h2。x与原电池的正极相连为阳极,阳极失电子发生氧化反应,故a正确;电子从原电池负极锌流出经导

17、线流向阴极y,电子又从阳极x流出经导线流向正极铜,电子不能通过x与y之间的电解质溶液,故b错误;通过以上分析知,y是阴极,阳离子钠离子与氢离子都向阴极移动,x电极是cu,cu失电子生成cu2+,故c错误;y为阴极,电极反应为2h2o+2e-2oh-+h2,生成了碱,所以y与滤纸接触处变红,故d正确。6.ad用石墨作为电极电解kno3和cu(no3)2的混合溶液,阳极反应为2h2o-4e-o2+4h+,阴极先后发生两个反应:cu2+2e-cu,2h+2e-h2。从收集到o2为2.24l可推知上述电解过程中共转移0.4mol电子,而在生成2.24lh2的过程中转移0.2mol电子,所以cu2+共得

18、到0.4mol-0.2mol=0.2mol电子,电解前cu2+的物质的量和电解得到的cu的物质的量都为0.1mol。电解前后分别有以下守恒关系:c(k+)+2c(cu2+)=c(no3-),c(k+)+c(h+)=c(no3-),不难算出电解前c(k+)=0.2moll-1,电解后溶液中c(h+)=0.4moll-1。7.答案(1)2h2o+2e-h2+2oh-sn2-+2h+(n-1)s+h2s(2)nh3根据电解总反应:8no+7h2o3nh4no3+2hno3,电解产生的hno3多,应补充nh3解析(1)电解时,阴极区溶液中的阳离子放电,即水溶液中的h+放电生成h2。由题给反应可知,阳极区生成了sn2-,sn2-可以理解为(n-1)s+s2-,加入稀硫酸可生成s单质和h2s气体。(2)根据电解no制备nh4no3的工作原理示意图知,阴极反应为3no+15e-+18h+3nh4+3h2o,阳极反应为5no-15e-+10h2o5no3-+20h+,电解总反应为8no+7h2o3nh4no3+2hno3,为了使电解产生的hno3全部转化为nh4no3,应补充nh3。贴近生活拓展创新答案(1)负2h+2e-h2(2)cu2+h+x3+(3)在石墨电极一端开始时有无色无味气体产生;一段时间后有红色物质析