高中化学电解池习题

PAGEPAGE42013年人教版化学选修4电子题库第四章第三节知能演练轻松闯关1．下列叙述中错误的是()A．电解池是电能转化为化学能的装置B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析：选B。电解池中电能转化为化学能，A正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此B错误；电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；电解饱和食盐水时，阴极反应为2H＋＋2e－=H2↑。阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以选项C、D正确。2．(2012·阜新高二测试)用铂电极分别电解KCl溶液和K2SO4溶液时，都会出现的现象或实验结果是()A．溶液中K＋离子浓度都不变B．溶液的pH都不变C．阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体D．阴极上都生成可燃性气体解析：选D。用Pt电极电解KCl溶液，反应为2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2KOH＋H2↑＋Cl2↑，溶液的pH将增加，B错。用惰性电极电解K2SO4溶液，相当于电解水，K＋浓度将增加，A错。电解KCl溶液，阴极上产生H2，阳极上产生黄绿色气体Cl2，电解K2SO4溶液，阴极上产生H2，阳极上产生O2，所以C错。二者阴极均产生可燃性气体H2，D对。3．(2012·长春高二月考)某同学为了使反应2HCl＋2Ag=2AgCl↓＋H2↑能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是()解析：选C。据已知反应2HCl＋2Ag=2AgCl↓＋H2↑为非自发氧化还原反应，所以要实现该反应，必为电解池，Ag作阳极，阴极为任意电极，A、C为电解装置，但A中Ag为阴极，不会溶解，故正确答案为C。4．如图两装置中，溶液体积均为200mL，开始时，电解质溶液的浓度为0.1mol/L，工作一段时间后，测得导线上都通过0.02mole－。若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是()A．同条件时产生气体体积：①＝②B．电极上析出固体质量：①＜②C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑②中负极：2H＋＋2e－=H2↑D．溶液的pH变化：①变小②增大解析：选D。图①为电解池，电极反应为阴极：Cu2＋＋2e－=Cu，阳极：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。图②为原电池，电极反应为正极：2H＋＋2e－=H2↑，负极：Zn－2e－=Zn2＋，导线上通过0.02mole－时，①中阴极生成0.01molCu，阳极生成0.005molO2，②中正极生成H20.01mol，负极溶解Zn0.01mol，①中OH－放电使溶液中c(H＋)变大，pH变小，②中c(H＋)减小，pH变大。5．(2012·黄冈高二调研)用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是()组号XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体解析：选C。选项A中，电解食盐水，生成NaOH、H2、Cl2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HCl气体；选项B中，电解CuSO4溶液时SOeq\o\al(2－,4)的物质的量没变，加CuSO4溶液不能复原；选项C中，电解H2SO4溶液实质是电解水，再加适量水，可恢复原状；选项D中，实质是铁上电镀银，AgNO3溶液浓度不变，不需加AgNO3晶体。6．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是()A．甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应B．甲装置盐桥的作用是使反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性C．乙装置中铁极的电极反应式为：2Na－2e－=2Na＋D．乙装置中B是氯气出口，A是钠出口解析：选B。甲装置为原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，A错；乙装置中铁为阴极，2Na＋＋2e－=Na，石墨为阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑，A为Cl2出口，B是Na出口，故C、D错。7．金属镍有广泛的用途。某粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)()A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－=NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析：选D。阳极应发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为Ni2＋。根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知，阳极反应为：Zn－2e－=Zn2＋，Fe－2e－=Fe2＋，Ni－2e－=Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，形成阳极泥。阴极反应为：Ni2＋＋2e－=Ni，Zn2＋、Fe2＋在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni相对原子质量不等，当两电极通过电量相等时，阳极减少质量与阴极增加质量不等。8．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是()A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成②2Cl－－2e－=Cl2↑2H＋＋2e－=H2↑③把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝(2)①粗铜Cu－2e－=Cu2＋②纯铜Cu2＋＋2e－=Cu13．(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色——红色，碱色——黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)；①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)写出B管中发生反应的反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)检验a管中气体的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(5)检验b管中气体的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________________________________________________________________。解析：本题考查电解原理和气体检验，意在考查学生化学用语书写能力和实验能力。根据图可以确定，A极为阴极，B极为阳极。A极H＋放电，A极附近OH－增加，溶液碱性增强，A极附近溶液变黄色，同时Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀；B极OH－放电，使得溶液中H＋增加，B极附近溶液显酸性，溶液仍为红色。电解后，将电解液倒入烧杯中，A极附近生成的Mg(OH)2与B极附近生成的H2SO4反应，生成MgSO4，即沉淀溶解，溶液呈红色。根据上述分析，a中收集的是氢气，b中收集的是O2。答案：(1)①④(2