与名师对话课标版高中化学选修4练习43电解池课时作业20.docx

1、与名师对话课标版高中化学选修4练习43电解池课时作业20课时作业(二十)一、选择题1下列说法错误的是()A电解质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，就是电解质被电解的过程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解析：电解质导电的过程就是被电解的过程，电解过程发生氧化还原反应一定有新物质生成，所以是化学变化；而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，故A、B、D项正确。电解质只有存在自由移动的离子时，才有可能导电，所以C项错误。答案：C2下列装置属于工作时的电解池的是(其中C表示石墨)()解析：构成电解池的条件：直流电

2、源，两个电极，电解质溶液或熔融电解质并形成闭合回路。A项乙醇不是电解质，B项无电源，D项把开关合上才是电解池。答案：C3下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实验现象中正确的是()Aa电极产生O2，另一电极逸出无色无味的气体B电解时溶液中放电的离子是SO和HCb电极附近呈蓝色，a电极附近呈无色Db电极附近呈红色，a电极附近呈蓝色解析：溶液中的离子除Na和SO外还有水电离产生的少量的H和OH。依据放电顺序H在阴极放电，OH在阳极放电，所以a极产生氢气，电极附近显碱性，遇石蕊显蓝色，b电极产生氧气，电极附近显酸性，遇石蕊显红色。答案：D4

3、下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是()A电解饱和食盐水阴极：Nae=NaB电解Na2SO4溶液阳极：4OH4e=2H2OO2C电解溶融NaCl阴极：Nae=NaD电解NaOH溶液阳极：4OH4e=2H2OO2答案：A5用惰性电极进行电解，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pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 2D电解氯化钠溶液时，阴极周围水的电离程度增大解析：电解稀硫酸溶液，NaOH溶液，Na2SO4溶液，实质上是电解水。阳极4OH4e=2H2OO2，阴极4H4e=2H2，总反

4、应2H2O2H2O2，导致电解质溶液浓度变大，A项，溶液pH变小；B项溶液pH变大；C项，阴极产物和阳极产物(O2)物质的量之比为2 1。电解NaCl溶液，阴极反应，2H2e=H2，使H2O HOH平衡右移，阴极区水的电离程度增大。答案：D6(2013福建福鼎月考)用石墨作电极，电解1 molL1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是()AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl解析：电解HCl溶液，阴极析出H2，阳极析出Cl2，溶液pH升高；电解NaOH溶液，相当于电解水，溶液pH升高；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Cl2，溶

5、液pH升高。答案：C7用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是()ACuSO4 BH2SO4 CCuCl2 DNaCl解析：当电解池的电极是惰性电极时，阳极不溶解，电解过程的本质是电解溶剂水或电解质或二者都发生反应。各选项中的溶液发生电解的总反应分别为A2CuSO42H2O2CuO22H2SO4B2H2O2H2O2CCuCl2CuCl2D2NaCl2H2OH2Cl22NaOH所以B的实质是电解水。答案：B8Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正

6、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0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析：石墨作阴极，阴极上是溶液中的H反应，电极反应为2H2e=H2，A选项正确；由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发出氧化反应，B选项错误；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误。答案：A9下图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出。符合这一情况的是下表中的()a电极b电极X电极溶

7、液A 锌 石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOH C银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：由a极板质量增加，知溶液中阳离子在a极板析出，则a为阴极，X为负极；因B中a极板不析出金属，C中X为正极，故B、C错；又由b极板有无色无味气体放出，知D错。答案：A10如图装置中，通电后观察到Cu极溶解。下列说法中错误的是()Aa极是直流电源的正极BFe极是阳极CPt极产生的气体体积是Ag极产生气体体积为1/2D硫酸铜溶液的浓度不变解析：Cu极溶解，则其必为阳极，Fe极是阴极，可得b极是直流电源的负极，a极是直流电源的正极，由此可知Pt极为阳极，Ag极为阴极。电解H2SO4溶液Pt极产生O2，A

8、g极产生H2，O2的体积应为H2的1/2。电解CuSO4溶液，Cu极为阳极，Fe极为阴极，是向Fe极上镀铜的过程，硫酸铜溶液的浓度不变。答案：B11同温同压下，用惰性电极在U型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最大的是()A饱和食盐水 BCuCl2溶液CCuSO4溶液 DNaOH溶液解析：电解饱和食盐水两极分别产生氢气和氯气，假设转移2 mol电子生成氢气和氯气各1 mol，共2 mol；而电解CuCl2溶液只产生氯气，转移2 mol电子生成氯气1 mol；CuSO4溶液只产生氧气，转移2 mol电子生成氧气0.5 mol；电解NaOH溶液两极分别产生氢气和氧气，转移2 mo

9、l电子生成氢气1 mol、氧气0.5 mol共1.5 mol，可知A产生的气体最多。答案：A12以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为()A0.64 gB1.28 gC2.56 gD5.12 g解析：以惰性电极电解CuSO4溶液的总反应方程式可表示为：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，根据方程式可求得生成Cu的质量为：0.0100264 g1.28 g。答案：B二、非选择题13某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2，对该溶液以惰性电极进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。解析：该溶液由Cu(NO

10、3)2、MgCl2和H2O三种物质组成，溶液中存在的阳离子有：H、Cu2、Mg2；阴离子有：NO、Cl、OH。因为H、Cu2、Mg2三种离子在阴极上放电顺序为：Cu2HMg2，三种阴离子的放电顺序为：ClOHNO，所以：第一阶段：阳极：2Cl2e=Cl2阴极：Cu22e=Cu第二阶段：阳极：4OH4e=2H2OO2阴极：4H4e=2H2将电极反应式合并得电解反应的化学方程式：第一阶段：CuCl2CuCl2第二阶段：2H2O2H2O2答案：第一阶段：CuCl2CuCl2第二阶段：2H2O2H2O214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

11、，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 BNaOH溶液CNaCl溶液 DCuCl2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

12、现象为_。解析：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。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：2H2O2H2O2，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。答案：(1)Fe2H2e=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15

13、下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答：(1)直流电源中，M为_极。(2)Pt电极上生成的物质是_，其质量为_g。(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2_。(4)AgNO3溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH_，硫酸的浓度_，硫酸的pH_。(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸_g。解析：电解5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应：2H2O2H2O2，V(

14、H2)V(O2)21。据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。在336 mL气体中，V(H2)336 mL224 mL，为0.01 mol；V(O2)336 mL112 mL，为0.005 mol。说明电路上有0.02 mol电子，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag：0.02 mol108 gmol12.16 g，即0.02 mol的Ag。则n(e)n(Ag)n(O2)n(H2)0.020.020.0050.01221。由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗的溶液中Ag的物质的量等于Ag电极被氧化后给溶液中补充的Ag的

15、物质的量，因此AgNO3溶液的浓度不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增大，由于H的浓度增大，故溶液的pH减小。设原5.00%的硫酸为x g，电解时消耗水0.01 mol18 gmol10.18 g，则：5.00%x5.02%(x0.18)，解得x45.18 g。答案：(1)正(2)Ag2.16(3)21(4)不变不变增大减小(5)45.1816高氯酸铵(AP)受高温和猛烈撞击能引起爆炸，可用作火箭推进剂。目前制备高氯酸铵的流程如下：混合物AHClOHClO3HClO4NH4ClO4(1)写出Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式：_。(2)将HClO3加入到电解槽中，电解产生H2和O3，产生H2的电极名称为_，写出产生O3的电极反应式：_。(3)O3与ClO反应生成ClO，O3与ClO的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。解析：从化合价的变化情况分析，H2是还原产物，因此必在电解池的阴极产生，O3是氧化产物，在阳极产生，阳极上阴离子放电，只有溶液中的OH放电，由此可写出电极反应式。O3与ClO反应生成ClO时，氧化产物已明确，在酸性条件下O3的还原产物必为H2O，故根据得失电子守恒可得两者物质的量之比。答案：(1)Cl22OH=ClClOH2O(2)阴极6OH6e=O33H2O(3)13