高效攻略逐个击破高中化学《431电解原理》章节验收题 新人教版选修4Word下载.docx

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②原电池是将电能转变成化学能的装置

③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

④电解池两个电极材料可以相同

A．①②③④B．③④

C．②③④D．③

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。

4．如图所示的装置能够组成电解池的是（　　）

D

电解池要有外接电源，形成闭合回路。

5．如下图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断中正确的是（　　）

A．c为正极，d为负极

B．阳极的电极反应式：

Cu2＋＋2e－===Cu

C．电解过程中，d电极质量增加

D．电解过程中，氯离子浓度不变

根据电流方向判断出a是电源正极，c为阳极，2Cl－－2e－===Cl2↑；

b是电源负极，d为阴极，Cu2＋＋2e－===Cu。

A、B、D错误。

6．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质（括号内物质），能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是（　　）

A．AgNO3（AgNO3）B．NaOH（NaOH）

C．KCl（KCl）D．CuSO4（CuO）

对于选项A,4AgNO3＋2H2O

4Ag↓＋O2↑＋4HNO3，脱离反应体系的物质是“Ag和O2”，所以应当加入适量Ag2O才能复原；

B项，实质是电解水，应加水；

C项，2KCl＋2H2O

2KOH＋H2↑＋Cl2↑，应通入适量HCl气体。

7．同温、同压下，用惰性电极在U形管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积量大的是（　　）

A．饱和食盐水B．CuCl2溶液

C．CuSO4溶液D．NaOH溶液

A

电解饱和食盐水，两极分别产生氢气和氯气，假设转移2mol电子，生成氢气和氯气各1mol，共2mol；

而电解CuCl2溶液产生的气体只有氯气，转移2mol电子，生成氯气1mol；

电解CuSO4溶液，产生的气体只有氧气，转移2mol电子，生成氧气0.5mol；

电解NaOH溶液，两极分别产生氢气和氧气，转移2mol电子，生成氢气1mol、氧气0.5mol，共1.5mol。

8．（2012·

试题调研）如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是（　　）

a极板

b极板

X电极

Z溶液

锌

石墨

负极

CuSO4

NaOH

银

铁

正极

AgNO3

铜

CuCl2

本题突破口是“a极极板质量增加”，据此判断a极一定是阴极，则b极一定是阳极。

A是惰性阳极电解CuSO4，符合题意；

B的实质是电解水，两极都产生气体，不符合题意；

C的阳极是铁，是活性电极，不符合题意；

D的阳极生成氯气，是有刺激性气味的气体，不符合题意。

9．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（　　）

A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的pH不变

B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液的pH减小

C．电解Na2SO4溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1:

2

D．电解CuCl2溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1:

1

电解稀硫酸，实质是电解水，因溶剂减少，H2SO4浓度将增大，故溶液的pH变小；

电解稀氢氧化钠溶液，虽然OH－在阳极放电，但H＋同时也在阴极放电，其实质同样是电解水，溶液的浓度将变大，故溶液的pH变天；

电解Na2SO4溶液，其实质也是电解水，在阴、阳极上分别析出H2、O2，两者的物质的量之比为2:

1，而非1:

2；

电解CuCl2溶液，在阴、阳两极上分别析出Cu和Cl2，两者的物质的量之比为1:

1。

10．用如图所示的装置进行实验，反应一段时间后断开K，向烧杯中加入0.1molCuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH。

下列说法中不正确的是（　　）

A．铜棒为正极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

B．烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出

C．反应中消耗锌的质量为13g

D．导线中通过电子的物质的量为0.1mol

图中左侧装置为原电池，铜棒为正极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，锌为负极；

右侧装置为电解池，右侧碳棒为阴极，电极反应式Cu2＋＋2e－===Cu，该极析出0.1molCu时，向烧杯中加入0.1molCuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH，电路中通过的电子为0.2mol。

则Zn－2e－===Zn2＋，锌溶解6.5g。

二、非选择题

11．（2012·

经典习题选萃）如下图所示，常温下电解5min后，铜电极质量增加2.16g。

试回答：

（1）电源电极X名称为________（填“正极”或“负极”）。

（2）电解池B中阳极的电极反应式是________。

（3）若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后溶液的pH＝________（忽略电解前后溶液体积的变化）。

若要使电解后的溶液恢复到与电解前完全相同，应加入________。

（1）负极　

（2）Ag－e－===Ag＋

（3）13　氯化氢

铜电极质量增加，铜电极为阴极，X即为负极；

则电解池B中银为阳极，电极反应式是Ag－e－===Ag＋；

析出2.16g银，电路中通过的电子为0.02mol；

A中阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，通过的电子为0.02mol，则生成0.02mol氢氧根离子，氢氧根离子浓度为0.02mol/0.2L＝0.1mol/L，pH为13；

要使电解后的溶液恢复到电解前完全相同，应通入0.02mol氯化氢。

12．仔细分析如图装置，完成下面的填空。

（1）一段时间后，可能发现的现象是：

甲池，Zn棒逐渐溶解，碳棒上有________产生。

与Zn棒相连的碳棒质量________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）甲池Zn极为________极，电极反应式：

__________________

_____________________________________________________________________________________________________________________

乙池中C1为________极，电极反应式为：

___________________

___________________________________________________________________________________________________________________，

乙池总反应式为：

____________________________________。

（1）气体（或气泡）　增大

（2）负　Zn－2e－===Zn2＋　阳

2Cl－－2e－===Cl2↑　CuCl2

Cu＋Cl2↑

根据原电池和电解池的形成条件可知，甲是原电池，乙是电解池，甲中Zn作负极，所以乙中与Zn相连的C2是阴极，另一个C1棒是阳极。

13．（2012·

试题调研）分别回答下列问题：

（1）从H＋、Na＋、Cu2＋、Cl－、SO

中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解（使用惰性电极），用电解质的化学式填空：

（只写一种即可）

①电解过程中溶液颜色变浅且水量不变________；

②电解过程中电解质的量不变，水量减少________；

③电解过程中两极析出气体的体积比为11____。

（2）①用惰性电极电解CuSO4溶液，若阴极上有1.6gCu析出，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________。

②用铂电极电解0.02mol/LCuSO4溶液，直到Cu完全析出，所得溶液中氢离子浓度为________。

（忽略溶液体积的变化）。

（1）①CuCl2

②H2SO4或Na2SO4　③HCl或NaCl

（2）①0.28L　②0.04mol/L

（1）惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型，放氢气生碱型和放氧气生酸型。

①水量不变应为电解电解质型，②水量减少，电解质的量不变，则为电解水型，③两极都产生气体，且气体体积比为11，应为放氢气生碱型或电解电解质型。

（2）①2CuSO4＋2H2O

2Cu＋O2↑＋2H2SO4

128g22.4L

1.6gV

128g:

1.6g＝22.4L:

V　V＝0.28L

②由2CuSO4＋2H2O

2Cu＋O2↑＋2H2SO4可知，铜完全析出，生成硫酸的物质的量与电解前硫酸铜的物质的量相等，即c（H2SO4）＝c（CuSO4）＝0.02mol/L，所以c（H＋）＝0.04mol/L。

14．从NO

、SO

、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）若两极分别放出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）若两极分别放出气体，且体积比为11，电解质的化学式可能是________。

（1）HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2、Ba（OH）2中的一种

（2）AgNO3、Cu（NO3）2、CuSO4中的一种

（3）HCl、BaCl2中的一种

题中提供的电解质离子是七种，其实还包括OH－，即八种。

这些离子放电的顺序是：

阳极：

Cl－>

OH－>

（NO

）

阴极：

Ag＋>

Cu2＋>

H＋>

Ba2＋

（1）两极分别放出H2和O2，即H＋和OH－放电，实质是电解H2O，水中的溶质应是起导电作用而又不改变H＋和OH－放电的顺序，它可以是HNO3、Cu（NO3）2、Ba（NO3）2、Ba（OH）2中的任意一种，但不是BaSO4。

（2）阴极析出金属，即Ag＋或Cu2＋放电；

阳极放出O2，即OH－放电。

水中的溶质可以是AgNO3、Cu（NO3）、CuSO4中的任意一种，但不是Ag2SO4。

（3）两极都生成气体，且气体体积比为11，则放电的离子应是Cl－和H＋。

水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。

15．由于Fe（OH）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（OH）2沉淀，应用右图所示的电解实验来探究能否制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀，两电极的材料分别为石墨和铁。

（1）a电极材料应为________，b电极的电极反应式为_______。

（2）电解液d可以是________（填编号）。

A．纯水B．NaOH溶液

C．NaCl溶液D．CuCl2溶液

（3）c为苯，其作用是____________________，在加入苯之前，对d溶液应作何简单处理：

________。

这是为什么？

可否用其他试剂来代替？

__________。

（4）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．适当降低电解液的浓度

（5）若d改为Na2SO4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________。

（1）Fe　2H＋＋2e－===H2↑　

（2）BC

（3）隔开空气，防止生成的Fe（OH）2被氧化成为Fe（OH）3

加热d　以除去其中溶解的O2；

可以考虑用汽油、煤油等密度比水溶液小的试剂来代替

（4）BC

（5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色

这是一道实验分析题。

我们可以通过实验现象讨论制备的方法。

（4）要加快电解的速率，可以增大电解液的浓度，但不能用稀硫酸，因为它可溶解氢氧化亚铁，而增大电压和缩小两极板间的距离，均可以使电解的速率加快。

（5）当电解一段时间后将电源反接，则为电解水：

2H2O

2H2↑＋O2↑，生成的氧气将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。

16．（2012·

经典习题选萃）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。

（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：

①电源的N端为________极。

②电极b上发生的电极反应为______________。

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：

______。

④电极c的质量变化是________g。

⑤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？

________________________________________________________________________________________________________________。

（1）①正

②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

③水减少的质量：

100g×

（1－

）＝4.5g

生成O2体积：

×

22.4L·

mol－1＝2.8L

④16

⑤甲：

碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大

乙：

酸性增大，因为阳极上OH－失电子生成O2，溶液中H＋浓度增加

丙：

酸碱性大小没有变化，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

（1）c电极质量增加是此题的突破口，说明c处有Cu析出，即c为阴极。

由此可推出b为阳极（OH－失电子）、a为阴极、M为负极、N为正极。

丙中K2SO4浓度的变化，是此题计算的关键。

电解K2SO4溶液相当于电解水，据溶质守恒有：

100×

10%＝[100－m（水）]×

10.47%，得m（水）＝4.5g，即电解水0.25mol。

根据电子守恒有如下关系：

2H2O（丙）～4e－～O2（b极）～2Cu（c极）

＝

＝

解得：

V（O2）＝2.8L，m（Cu）＝16g。

水的电离与电解

水是一种极弱的电解质。

在水中，水分子能电离出极少量的H＋和OH－。

水的电离过程可以表示为：

H2OH＋＋OH－，H＋、OH－和H2O处于平衡状态。

当H＋和OH－的浓度改变时，该平衡会发生移动。

由于水中H＋和OH－的浓度极小，电解水时需要加入强电解质帮助导电。

如果加入的是硫酸钠，电极反应可以表示为：

阴极　4H＋＋4e－―→2H2↑

阳极　4OH－―→O2↑＋2H2O＋4e－

电解水的总反应为：

2H2↑＋O2↑