新教材人教版选择性必修一第四章第二节第1课时电解原理作业

第二节电解池

第1课时电解原理课后•训练提升基础巩固.下列说法错误的是0。A.电解质溶液的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B.电解质溶液导电的过程,就是电解质溶液的电解过程C.电解质在任何条件下均可以导电D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成答案:C解析:电解质溶液导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反应，一定有新物质生成，所以是化学变化。金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化。A、B、D项正确。电解质要导电只有在电离的条件下，存在自由移动的离子时才能导电，所以C项错误。.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是()。A.甲中负极反应式为2H++2e—H2TB.乙中阳极反应式为Ag++e'-'AgC.丙中H+向石墨棒方向移动D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体答案:C解析:由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极,负极反应式为Zn-2D——Zn2+,A项错误;丙中Fe为负极,石墨为正极,H+向正极移动,C项正确;乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子,b项错误;丁中放电顺序:i>cr,开始时产生12,D项错误。3.如图装置中发生反应的离子方程式为Zn+2H+—Zn2++H2f,下列说法错误的是()。A.a、b不可能是同种材料的电极B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是锌铜原电池，电解质溶液是稀硫酸答案:A解析:若该装置为电解池，则a、b两电极的材料可以都为Zn，A项错误;在保证阳极为Zn时，该电解池的电解质溶液可以为稀盐酸,B项正确;在保证其中一电极的材料为Zn时，用活动性比锌弱的导电性材料作另一电极，该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以,C、D两项正确。4.某同学将电解池工作时电子、离子迁移方向及电极种类等信息表示在图中，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答案:B解析:根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知,c是负极,d是正极,a是阴极,b是阳极,电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子,P离子是阴离子,B项正确。.用惰性电极电解H2so4、Cu(NO3)2、NaCl的混合溶液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是()。A.H2和C12B.Cu和CbC.H2和02D.Cu和02答案:B解析:由题意知，溶液中存在H+、Cu2\Na\SO：，NOrCl\OH\根据离子的放电顺序，阳离子为Cu2+>H+>Na+,阴离子为Cl>OH->SOi>NO)则最初一段时间，阴极发生反应Cu2++2e-Cu,阳极发生反应2Cl-2e--CLT。.用石墨作电极，电解1mo卜1/下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是()。A.HCIB.NaOHC.Na2sChD.NaCl答案:C解析:电解HC)溶液，阴极析出H2,阳极析出Cb,溶液pH增大;电解NaOH溶液，相当于电解水，溶液pH增大;电解Na2so4溶液，相当于电解水，溶液pH不变;电解NaCl溶液，阴极析出H2,阳极析出。2,溶液pH增大。.用Pt电极电解物质的量均为0.1mol的CM+和X3+的混合溶液，阴极析出固体物质的质量"7(g)与导线中通过电子的物质的量〃(mol)的关系如图所示，则离子的氧化能力由大到小排列正确的是()。A.Cu2+>X3+>H+B.H+>X3+>Cu2+C.Cu2+>H+>X3+D.X3+>H+>Cu2+答案:c解析:根据图像，通电开始就有固体析出,且通过0.2mol电子后，不再析出固体，则为C/+放电的结果,X3+不放电。.用销电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解质溶液中加适量水，就能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是0。A.NaClB.Na2c03C.CuSO4D.K2S答案:B解析:电解NaCl溶液时阳极和阴极分别为和H+放电，相当于电解HC1,恢复原浓度需通入适量HC1气体,A项错误;电解Na2c03溶液时阳极和阴极分别为OH和H+放电,相当于电解水，恢复原浓度需加入适量H2O,B项正确;电解CuSO4溶液时阳极和阴极分别为0H-和C/+放电，恢复原浓度需加入适量CuO或CuCCh等,C项错误;电解K2s溶液时阳极和阴极分别为S?-和H+放电，恢复原浓度需通入适量H2s气体,D项错误。.下列有关用惰性电极电解AgN03溶液一段时间后的说法，正确的是()。A.电解过程中阳极的质量不断增加B.电解过程中溶液的pH不断增大C此时向溶液中加入适量的AgzO固体可使溶液恢复到电解前的状况D.电解后两极产生的气体体积比为2：1答案:C电解解析:用惰性电极电解AgNCh溶液，总反应为4AgNO3+2H2O—4Ag+02T+4HNO3,阴极上析出Ag,阳极上放出Ch,A、D两项错误;由于生成HN03,溶液的pH减小,B项错误;要使溶液恢复到电解前的状态要加入的物质应是4Ag+C)2,即应加入Ag2O,C项正确。.由于Fe(0H)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与碱反应制得白色纯净的Fe(0H)2沉淀。某化学社团用下图所示装置探究白色纯净的Fe(0H)2沉淀的制取，两电极的材料分别为石墨和铁。(Da电极材料应为，电解液d可以是(填序号)。①纯水②NaOH溶液③Na。溶液④CuCb溶液(2)c为植物油，其作用是，在加入植物油之前，对d溶液所采取的简单处理方法及目的是。若用其他试剂来代替植物油，试剂应具备的物理性质为。⑶为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是。A.改用稀硫酸作电解液B.适当增大电源的电压C.适当减小两电极间的距离D.适当降低电解质溶液的浓度⑷若d改为Na2s04溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解,除了电极上看到气泡外,另一明显的现象为。答案：(l)Fe②③(2)隔绝空气，防止生成的Fe(0H)2被空气氧化成Fe(0H)3加热煮沸d,除去其中溶解的02试剂不溶于水、密度比d的密度小(3)BC(4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色解析:⑴要得到Fe(OH)2沉淀，必须产生Fe2+,所以Fe作阳极。纯水导电性极差;使用CuCb溶液,则阴极Cu2+放电，不能产生0H,不会生成Fc(OH)2沉淀。可选用NaOH溶液或NaCl溶液。(2)植物油可有效隔绝空气,生成的Fe(0H)2沉淀能较长时间保持白色，不被氧化。处理d溶液，目的是除去其中溶解的02,可加热煮沸。代替植物油的试剂应具有与植物油相似的物理性质，如不溶于水，密度比d的密度小等。(3)要在较短时间内看到白色沉淀，应增大电解液中Fe?+和0H•的浓度,可通过增大电压提高电解速率实现;不能用稀硫酸，因为它能溶解Fe(0H)2沉淀;缩小两极板间的距离，可缩短离子扩散时间，即缩短Fe2+与OH生成Fe(OH)2沉淀的时间。(4)当电解一段时间后将电源反接，则铁作阴极，石墨作阳极，溶液中的H+和OH放电，电解相当于电解水:2H2O—2H2T+O2T，阳极生成的02将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3,沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。.如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒,Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)①b为电源的(填“正”"负""阴''或"阳",下同)极,Z池中e为极。②连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d(填“一”或“一”)e。⑵①写出c极上发生的电极反应式:。②写出Y池中总反应的化学方程式:。③写出Z池中e极上发生的电极反应式:。答案：(1)①负阳②一⑵①2C「-2e--02T…中解2NaQ+2H20-2NaOH+H2T+。2TCu-2e==Cu2+解析:d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H++2D-H2?,c为阳极，电极反应式为2Cl-2e-Chf,Y池电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为电解2NaCl+2H20—ZNaOH+Cbf+HzT；直流电源中a为正极,b为负极,Z池中f为阴极,e为阳极，电极反应式分别为CuK+Ze-^^^CuCu-Ze-"™<!?十,电子流动方向由d能力提升.利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收S02,并用阴极排出的溶液吸收N02o下列说法正确的是0。A.b为直流电源的正极B.将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变C.阳极的电极反应式为SCh+2H2O-2e--SOf+4H+D.电解时,H+由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室答案:C解析:二氧化硫被氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极相连，则b为电源负极,A项错误;将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式发生改变,B项错误;阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e*一S0i+4H\C项正确;电解时，阳离子移向阴极，所以H+由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室,D项错误。.载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳,同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2co2+2H2O+4e--2CO+4OHo下列判断错误的是()。A.上述电化学装置相当于电解池B.上述装置进行的总反应为2c02-2C0+0:C.反应结束后该电化学装置中的电解质溶液碱性增强D.失电子的电极发生的反应是4OH，4e-=~2H2O+O2T答案:C解析:该电池是将电能转化为化学能，符合电解池原理，所以题述电化学装置相当于电解池,A项正确;该电池中,阴极的电极反应式为2co2+2H2O+4D-2co+4OH,阳极上OH失电子生成氧气,反应为4OH-4c--2H2O+O2T，将两个电极反应式相加即得电池总反应式:2CCh-2co+02,所以反应结束后该电化学装置中的电解质溶液的碱性不变,C项错误,B、D两项正确。.如图是CO2经电催化还原为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是()。A.该过程是电能转化为化学能的过程B.铜电极的电极反应式为CO24-8HC03+8e—CH4+8COI+2H2OCl段时间后,①池中“(KHCO3)不变D.一段时间后,②池中溶液的pH一定下降答案:C解析:该装置连接有电源，则该过程是电能转化为化学能的过程,A项正确;二氧化碳转化为甲烷的反应过程中，碳元素的化合价降低，在铜电极上发生还原反应，电极反应式为C02+8HC03+8e--CH4+8C0i+2H2O,B项正确;由于①池溶液中的碳酸氢根离子被消耗，故一段时间后,碳酸氢钾的物质的量减少,C项错误;①池中的铜电极为阴极,发生还原反应，②池中的销电极为阳极,发生氧化反应，电极反应式为4OH，4e--O2T+2H20,该过程中有H+生成，故溶液的pH减小,D项正确。4.将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt),用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤纸上，经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是()。选项ABCD阳极蓝11红蓝阴极白蓝蓝蓝答案:D解析:阳极上「放电生成12,淀粉遇h变蓝,阴极上H+放电后，使溶液中的c(H+)vc(0H)呈碱性，使石蕊溶液显蓝色,D项正确。5.用惰性电极电解含0.2molCuSO4的溶液一段时间后，阳极上生成标准状况下4.48L气体，欲使电解质溶液恢复到电解前的状态,应加入()。A.0.2molC11SO4B.0.2molCuOC.0.2molCu(OH)2D.0.2molC11CO3答案:C解析:根据阳极产生().2molCh,可知溶液中有().8molOH-发生反应转移电子0.8mol,0.2molCu2+得到0.4mol电子生成0.2molCu,则有0.4molH+发生反应生成0.2molH2o复原物质应加0.2molCuO和0.2molH2。即0.2molCu(OH)2。6.A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na\K+、Cu2+阴离子S03OH-图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。图1图2接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增大。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间/的关系如图2所示。据此回答下列问题。⑴M为电源的(填“正”或"负”)极，电极b上发生的电极反应为。(2)写出乙烧杯中的电池反应方程式:o(3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？。⑷若经过这一段时间后，要使丙恢复到原来的状态，需要进行的操作是。答案:⑴负4OH-4e-2H2O+O2t(2)2CuSO4+2H2O—2CU+O2T+2H2SO4(3)能，因为硫酸铜溶液已转变为H2sCh溶液，反应变为电解水的反应(4)向丙烧杯中加入一定量水解析:(1)乙中c电极质