人教版高中化学选修四4.3.1《电解原理》word课后作业
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课时分层作业(二十一)(建议用时:25分钟)1.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中,下列有关分析完全正确的是()选项 A B C Da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]2.关于如图所示①、②两个装置的叙述,正确的是()A.装置名称:①是原电池,②是电解池B.硫酸浓度变化:①增大,②减小C.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑②中正极:Zn-2e-===Zn2+D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动,②中H+向负极方向移动B[①中有外加电源为电解池,②为原电池,A错误;①中电解水,硫酸浓度增大,②中正极材料消耗H+,硫酸浓度减小,B正确;②中正极反应为2H++2e-===H2↑,C错误;②中H+向正极移动,D错误。
]3.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、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是()选项 A B C D阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝D[阳极上I-2+放电后,使溶液中的c(H +)<c(OH-),呈碱性,使石蕊显蓝色,故D项正确。
]4.如图所示,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色。
下列说法正确的是()A.X极是电源负极,Y极是电源正极B.a极上的电极反应是2Cl--2e-===Cl2↑C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大D.Pt极上有6.4 g Cu析出时,b极上产生2.24 L(标准状况下)气体B[b极附近溶液显红色,所以b极上的电极反应为2H++2e-===H2↑,a 极上的电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,则Y为电源负极,X为电源正极,Pt为电解阳极,Cu为阴极,a为阳极,b为阴极,A项错误,B项正确;2CuSO4+2H2O=====2Cu+O2↑+2H2SO4,电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐变小,C项错误;Pt极上发生氧化反应,不会有Cu析出,D项错误。
高中化学学习材料4-3-1 电解原理1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C.原电池中相对活泼的一极为正极D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极2.电解池中,阳极的电极材料一定( ) A.发生氧化反应B.与电源正极相连C.是铂电极D.得电子3.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 -===H 2↑ B .乙中阳极反应式为Ag ++e -===Ag C .丙中H +向碳棒方向移动D .丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体4.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO 4和NaCl 的混合溶液,可能发生的反应( ) ①2Cu 2++2H 2O=====电解2Cu +4H ++O 2↑②Cu 2++2Cl -=====电解Cu +Cl 2↑③2Cl -+2H +=====电解H 2↑+Cl 2↑④2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑A .①②③B .①②④C .②③④D .②④5. 如图中,两电极上发生的电极反应为:a 极:Cu 2++2e -===Cu ;b 极:Fe -2e -===Fe 2+。
下列说法不正确的是 ( )A .装置中电解质溶液一定含有Cu 2+B .该装置一定是化学能转化为电能C .a 、b 可能是同种电极材料D .a 极上一定发生还原反应6. 如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的( )A .锌片是负极B .两个铜片上都发生氧化反应C .石墨是阴极D .两个番茄都形成原电池7.一种充电电池放电时的电极反应为H 2+2OH --2e -===2H 2O ;NiO(OH)+H 2O +e -===Ni(OH)2+OH -。
当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是( )A .H 2O 的还原B .NiO(OH)的还原C .H 2的氧化D .Ni(OH)2的氧化8.用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H 2和O 2生成,则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有( )①该溶液的pH可能增大;②该溶液的pH可能减小;③该溶液的pH可能不变;④该溶液的浓度可能增大;⑤该溶液的浓度可能不变;⑥该溶液的浓度可能减小A.①②③B.①②③④C.①②③④⑤D.全部9.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)210.下图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a电极质量增加,b电极处有无色无味气体放出。
第2课时 电解原理的应用[目标要求] 1.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理。
2.掌握电解原理及其应用。
电解原理的应用1.氯碱工业:电解饱和食盐水,制取烧碱、氯气和氢气。
电极的反应式(并注明反应类型)阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑ (氧化反应);阴极:2H ++2e -===H 2↑ (还原反应)。
总反应式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑。
其中阴极反应中的H +是由水电离产生的。
2.电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)电镀⎩⎪⎨⎪⎧ 阳极:镀层金属,电极本身发生氧化反应阴极:待镀金属制品电镀溶液:含有镀层金属离子的溶液在电镀过程中,电镀液的浓度不变。
3.电解精炼(如电解精炼铜,杂质为铁、锌、金、银)(1)粗铜作阳极,电极反应Cu -2e -===Cu 2+; 精铜作阴极,电极反应Cu 2++2e -===Cu ; 电解质溶液CuSO 4溶液。
(2) 活泼性较强的铁、锌以离子形式进入溶液,活泼性较差的金、银形成阳极泥。
4.电冶金制取金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等活泼金属,很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质,因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。
如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠:阴极:2Na ++2e -===2Na ,阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑,总反应式:2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
知识点一 氯碱工业1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示的装置,以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A.a为正极,b为负极;NaClO和NaClB.a为负极,b为正极;NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极;HClO和NaClD.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl答案 B解析电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O电解,2NaOH+H2↑+Cl2↑,NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成。
第三节 电解池 第1课时 电解原理1.了解电解、电解池的概念,能描述电解池的工作原理。
2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
3.理解并掌握电解的规律和电解产物的判断方法。
电解原理1.电解的概念:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2.电解池及其构成条件(1)概念:在外加电源的作用下,将电能转变成化学能的装置。
(2)电解池的两极阳极——与电源正极相连,发生氧化反应。
阴极——与电源负极相连,发生还原反应。
(3)电子流向、离子移向电源负极(e -)―→阴极―――――――――――――→在溶液中阴离子向阳极移动阳离子向阴极移动阳极(e -)―→电源正极。
(4)构成条件:①直流电源;②两个电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
3.电解池工作原理(以电解CuCl 2溶液为例)(1)电池总反应为CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑。
(2)电子的流向电源负极―→阴极――――――――→在溶液中离子发生定向移动阳极―→电源正极。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极。
( ) (2)在电解池的阳极发生氧化反应。
( )(3)电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极。
( ) (4)电解氯化铜溶液时,在阴极上有气体生成。
( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×2.写出用惰性电极电解下列溶液时的电极反应式:(1)电解HCl溶液:①阳极:____________________________________;②阴极:____________________________________。
(2)电解CuSO4溶液:①阳极:____________________________________;②阴极:____________________________________。
2A.a ,b ;NaCIO NaCIB.a ,b ;NaCIO NaCIC.a ,b ;HCIO NaCID.a,b;HCIONaCI电解2NaCI+2H 2O —2NaOH+H 2 +CI 2,Cb+2NaOHNaCI+NaCIO+H 2O, CI 2, NaOH,,CI 2b ,a ,NaCIO NaCI匚 B4.2HCI+2Ag2AgCI+H 2,5( )i . () A. B. KIC. C. , Cu 2CI --2e - Cl 22KCI+I 2, B 口 D2. +,Na 2H ++2e -H 21 ,A KI D ;Cu ( )A. B. C. D. C D |A 3. 石圈电管恤iu 直盐水Cu, ; (Cu +HCu-2e - Cu 2+, )2H ++2e H 2 , 5 5OH -,Na +Cu(C ) CI 2+2KI CCl 2高中化学解析|要使反应2HCI+2Ag 2AgCl+H 2 T 能进行,需通过电解装置来实现。
B 是原电池装置(Fe 作原 电池的负极,Ag 作原电池的正极),其总反应为Fe+2HCI —— FeC^+H ? 2既不是原电池 也不是电解 池;A 是电解池装置,但Ag 连接在电源的负极上,不会溶解,其实质是电解HCI(2HCI 主里出仔Cl 2»;C 是电解池装置,与电源正极连接的 Ag 失去电子(Ag-e - Ag +),产生的Ag +立即与溶液中的 CI -结合生电辭成AgCI 沉淀,溶液中的『在阴极上获得电子产生 H 2(2H ++2e -H2I),其总反应为2HCI+2Ag "2AgCI+H 2K 答案|C5•两个装置中,液体体积均为200 mL ,开始工作前电解质溶液的浓度均为测得有0.2 moI 电子通过,若忽略溶液体积的变化A. 产生气体体积①=②B. ①中阴极质量增加,②中正极质量减小C. 电极反应式:①中阳极:4OH --4e - 2H 2O+O 2T ②中负极:2H ++2e -=H 2fD. 溶液的pH 变化:①减小,②增大|解析|①发生电解反应,阳极反应为2H 2O-4e -4H ++O 2K 或4OH --4e -2H 2O+2O 2T ),阴极反应为2Cu ++4e " 2Cu;②中发生原电池反应,负极反应为Zn-2e " Zn 2+,正极反应为2H ++2e " H 2K 两 个电池中的CuSO 4和H 2SO 4的物质的量都是 0.1 mol,当通过0.2 mol 电子时两种物质正好完全反应: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 Cu 2O 生成解析|石墨作阴极,阴极上是溶液中的 出0反应,电极反应为2H 2O+2e - 2OH "+H 2?,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,发生氧化反应,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2Cu+2OH '-2e ' CU 2O+H 2O,当有0.1 mol 电子转移时,有0.05 molCU 2O 生成,D 选项错误。
第三节电解池第1课时电解原理A组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肯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,在电解过程中发生氧化还原反应,肯定有新物质生成,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。
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。
答案:C2.如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关推断正确的是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变解析:电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极;与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d 为阴极。
在电解过程中,因Cu2+是阳离子,移向阴极d,在阴极放电析出Cu,所以d电极质量增加;Cl-是阴离子,移向阳极c,在阳极放电析出Cl2,会导致溶液中氯离子浓度降低。
答案:C3.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,生成气体体积最大的是()A.饱和食盐水B.CuCl2溶液C.CuSO4溶液D.NaOH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溶液产生的气体只有氯气,转移2 mol电子,生成氯气1 mol;电解CuSO4溶液,产生的气体只有氧气,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 mol电子,生成氢气1 mol、氧气0.5 mol,共1.5 mol。
答案:A4.在如图所示的装置中,x、y分别是直流电源的两极,通电后发觉a极极板质量增加,b极极板处有无色无臭气体放出,符合这一状况的是()a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析:本题突破口是“a极极板质量增加”,据此推断a极肯定是阴极,则b极肯定是阳极。
第三节电解池第1课时电解原理[目标要求] 1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
2.掌握电解电极反应方程式的书写。
3.了解电解反应的一般规律。
一、电解1.概念使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2.特点(1)电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。
(2)电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。
二、电解池1.定义把电能转化成化学能的装置。
2.形成条件(1)直流电源;(2)两个电极:与电源正极相连的一极是阳极;与电源负极相连的一极是阴极;(3)电解质溶液或熔融电解质;(4)形成闭合回路。
3.装置及电极反应以电解CuCl2溶液为例(1)装置(2)4.(1)电子流向电源负极―→电解池阴极电解池阳极―→电源正极(2)离子流向阳离子―→电解池阴极阴离子―→电解池阳极知识点一电解池1.如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变答案 C解析电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极;与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d为阴极。
在电解过程中,因为Cu2+是阳离子,移向阴极d,在阴极放电析出Cu,所以d电极质量增加;Cl-是阴离子,移向阳极c,在阳极放电析出Cl2,导致溶液中氯离子浓度降低。
2.下列有关电解池的说法正确的是()A.在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极B.无论电解何种物质,阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等C.电解氯化铜溶液时,在阴极上有气体生成D.电解NaCl、CuCl2两种溶液,参加反应的物质是相同的答案 B解析与负极相连的是阴极。
电解氯化铜时,阳极上有氯气生成,阴极上有铜析出;电解NaCl溶液时,水参加了反应,而电解CuCl2溶液时,水没有参加反应。
知识点二电解原理3.如图所示,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。
第1课时电解原理课后篇巩固提升基础巩固1.(2017天津理综,3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 ( )A. 硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B. 锂离子电池放电时,化学能转化成电能C. 电解质溶液导电时,电能转化成化学能D. 葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析1B 项、C 项属于电化学反应,一定有电子转移,一定发生氧化还原反应;D 项营养物质为人类提供 能量的过程,是被02氧化的过程,发生了氧化还原反应;A 项光能转化成电能的过程没有新物质生成 没有发生化答答案1A2•关于原电池、电解池的电极名称 下列说法错误的是 A. 原电池中失去电子的一极为负极B. 电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C. 原电池中相对活泼的一极为正极D. 电解池中发生氧化反应的一极为阳极根据原电池原理可知,原电池中相对活泼的一极为负极。
C3•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 (方括号内物质),能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()A. AgNO 3[AgN0 3]B.NaOH[H 2O]C.KCI[KCI]D.C U SO 4[C U (OH ) 2]答案|B4•用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H 2和。
2生成,则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解 前同温度)的说法中正确的有( ) ①该溶液的pH 可能增大 ②该溶液的pH 可能减小 ③该溶液的pH 可能不变 ④该溶液的浓度 可能增大⑤该溶液的浓度可能不变 ⑥该溶液的浓度可能减小 A. ①②③ B.①②③④5.如下图所示,甲池的总反应式为 N 2H 4+O 2N 2+2H 2O 。
下列说法正确的是B.乙池中石墨电极上发生的反应为 4OH --4e 2H 2O+O 2TC. 甲池溶液pH 增大,乙池溶液pH 减小D. 甲池中每消耗0.1 mol N 2H 4乙池电极上则会析出 6.4 g 固体解析|分析题图知甲是燃料电池,乙是电解池,甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液 ,则负极不可能生成 H +,应该是 N 2H 4-4e -+4OH - N 2+4H 2O4项错误。
【成才之路】2013-2014学年高中化学4-3-1电解原理课时达标作业新人教版选修4一、选择题1.下列叙述正确的是()①电解池是将化学能转变成电能的装置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.③④C.②③④D.③解析: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。
答案:B2.如图所示的装置能够组成电解池的是()解析:电解池要有外接电源,形成闭合回路。
答案:D3.用石墨作电极,分别电解下列各物质的溶液:①CuCl2②CuSO4③NaBr④NaNO3⑤盐酸⑥H2SO4⑦KOH。
其中只有水被电解的有()A.①②⑤B.③④⑥⑦C.④⑥⑦D.③⑤⑥⑦解析:只有水被电解即是在阴极上H+放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子),同时在阳极上OH-放电(溶液中含有含氧酸根离子或F-)。
答案:C4.(2013·山东潍坊测试)(双选)右图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。
下列说法中正确的是()A.X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.CuSO4溶液的pH逐渐减小D.CuSO4溶液的pH不变解析:根据题意,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色,说明b 极上有H2产生,电极反应式为2H++2e-,H2↑,即b为阴极,则Y为负极,X为正极,A 正确,B错误;当X为正极时,Pt作阳极,电极反应为4OH--4e-,2H2O+O2↑,c(OH-)不断减小,则c(H+)不断增大,溶液的pH逐渐减小,所以C正确,D错误。
答案:AC点拨:电解池中,与电源负极相连的电极是阴极,发生还原反应,与电源正极相连的电极是阳极,发生氧化反应。
要熟练掌握用惰性电极时,电解质溶液的电解规律。
5.电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2-7)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)课时作业24 电解原理1.如下图是电解CuCl 2溶液的装置,其中c 、d 为石墨电极,则下列有关判断正确的是( )A .a 为负极,b 为正极B .a 为阳极,b 为阴极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2.用惰性电极电解熔融的NaCl ,下列说法不正确的是( )A .在阴极可得到钠B .在阴极区c (OH -)增大C .在阳极上有Cl 2生成D .总反应式可表示为2NaCl=====电解2Na +Cl 2↑3.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液pH 下降的是( )A .CuSO 4B .AgNO 3C .BaCl 2D .H 2SO 44.关于电解NaCl 水溶液,下列叙述正确的是( )A .电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B .若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液,溶液呈棕色C .若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色D .电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性5.以铂为阳极,铜为阴极,电解硫酸铜溶液,在阳极和阴极上析出物质的质量比是( )A .1∶2B .8∶1C .1∶4D .4∶16.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纯净物(方括号内物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )A .AgNO 3[AgNO 3]B .NaOH[H 2O]C .KCl[KCl]D .CuSO 4[CuO]7.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()8.如下图所示,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,无臭气体放出。
符合这一情况的是附表中的()9.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g,在阳极上同时产生b L O2(标准状况),从而可知M的相对原子质量为()A.22.4 axb B.11.2 axbC.5.6 axb D.2.5 axb10.如图所示,A、B、C三个装置中的烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。
高中化学4-3-1电解原理45分钟作业新人教版选修4一、选择题(每小题4分,每小题有1-2个正确选项)1.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pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液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.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1解析:电解稀H2SO4,实质上是电解水,硫酸的物质的量不变,但溶液体积减小,浓度增大,故溶液pH减小,A不正确。
电解稀NaOH溶液,阳极消耗OH-,阴极消耗H+,实质也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液的pH增大,B不正确。
电解Na2SO4溶液时,在阳极发生反应:4OH--4e-===2H2O+O2↑,在阴极发生反应:2H++2e-===H2↑,由于两电极通过电量相等,故析出H2与O2的物质的量之比为2∶1,C不正确。
电解CuCl2溶液时,阴极反应为Cu2++2e-===Cu,阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,两极通过电量相等时,Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1,D正确。
答案:D2.下列关于实验现象的描述不正确的是()A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.用锌片作阳极,铁片作阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快解析:铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4溶液中,铜片上的H+获得由铁片传递过来的电子:2H ++2e-===H↑,所以可观察到铜片表面出现气泡。
用锌板作阳极、铁片作阴极电解ZnCl2溶液,2实为电镀,两极发生的反应如下:阳极反应:Zn-2e-===Zn2+,阴极反应:Zn2++2e-===Zn,阴极上析出锌。
铜片插入FeCl3溶液发生的反应是Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,并没有单质铁的析出。
向盛有锌粒和盐酸的试管中滴入几滴CuCl2溶液,发生反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+,置换出的Cu与剩余的Zn接触,置于盐酸中,构成了原电池,加速2H++2e-===H2↑反应,可观察到气泡放出速率加快。
答案:C3.在外界提供相同电量的条件下,Cu2+和Ag+分别按Cu2++2e-===Cu和Ag++e-===Ag在电极上放电,析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()A.1.62g B.6.48gC.3.24g D.12.96g解析:电解过程中,电极上析出金属的质量与电子转移数量成正比,析出1mol铜需转移2mol 电子,析出1mol银需转移1mol电子,外界提供电量相同时:Cu641.92g~2Ag216xx=6.48g答案:B4.将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解,且电解时间足够长。
有以下结论:①溶液中几乎没有Br-;②电解质溶液为无色;③最终溶液显碱性;④K+、Na+和SO2-4的浓度几乎没有变化。
正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)()A.①②③B.仅③C.①④D.均正确解析:此题电解的是混合溶液,目的是考查学生对阴、阳离子放电顺序掌握的熟练性。
溶液中存在的阴离子有:Cl-、Br-、SO2-4、OH-,阳离子有:K+、Cu2+、Na+、H+。
因用Pt电极电解足够长的时间,阴离子首先放电的是Br-,其次是Cl-,最后是OH-,SO2-4在溶液中不放电,阳离子先放电的是Cu2+,其次是H+。
所以先电解CuBr2,两极分别析出Cu和Br2,当CuBr2电解完毕时,相当于继续电解HCl(H+来自于水中),当Cl-被消耗尽时,则继续电解水。
由于Cu2+转化为单质铜,电解液变为无色;Cl-放电时,水电离出的H+放电,使溶液中的c(OH-)增大;由于水被消耗,c(K+)、c(Na+)和c(SO2-4)会增大。
答案:A5.根据金属活动性顺序表,Cu不能发生:Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑的反应。
但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。
下列四组电极和电解液中,能实现该反应最为恰当的是()解析:Cu作阳极时,自身失电子电极反应为Cu-2e-===Cu2+阴极反应为2H++2e-===H2↑;C项电解液H2SO4会与生成的Cu(OH)2中和,实际上不会生成Cu(OH)2;D项中H2O电解导电能力不强,故B项中Na2SO4溶液起增强导电性作用。
电解总反应为Cu+2H2O=====Cu(OH)2↓+H2↑答案:B6.将两根铂插入500mL 的CuSO 4溶液中进行电解,通电一段时间后,某电极质量增加0.064g(设电解时无H 2放出,且不考虑水解和溶液体积变化)。
此时溶液中H +浓度约为( )A .4×10-3mol/LB .3×10-3mol/LC .1×10-3mol/LD .1×10-7mol/L解析:用铂电极电解CuSO 4,阴极:Cu 2++2e -===Cu ;阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,电极质量增加0.064g ,一定为阴极,由2CuSO 4+2H 2O=====通电2Cu +O 2↑+2H 2SO 4,每生成1mol Cu 同时生成1mol H 2SO 4,则c (H +)=0.064 g64 g/mol ×20.5 L=4×10-3mol/L 。
答案:A7.0.4mol CuSO 4和0.4mol NaCl 溶于水,配成1 L 溶液,用惰性电极进行电解,当一个电极得到0.3molCu 时,另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是( )A .5.6LB .6.72LC .1.344LD .11.2L解析:阴极有Cu 2+与H +,Cu 2+放电,有0.3mol Cu 析出时,则得到0.3×2=0.6mol e -,阳极有Cl -、OH -,Cl -放电失去0.4mol 电子,则OH -放电失去0.2mol 电子,生成0.2mol Cl 2和0.05mol O 2,生成的气体在标准状况下的体积为(0.2+0.05)mol ×22.4 L/mol =5.6L 。
答案:A8.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )A .6∶3∶2B .6∶3∶1C .1∶2∶3D .3∶2∶1解析:设电路中通过6mol 电子,根据K ++e -===K 可算得析出6molk ;根据Mg 2++2e-===Mg 算得析出3molmg ;根据Al 3++3e -===Al 算得析出2mol Al 。
析出钾、镁、铝的物质的量之比为6∶3∶2。
答案:A9.将等物质的量K 2SO 4、NaCl 、Ba(NO 3)2、AgNO 3混合均匀后,置于指定容器中,加入足量的水,经搅拌、静置、过滤。
取滤液,用铂电极电解该滤液一段时间。
则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( )A .35.5∶108B .108∶35.5C .8∶1D .1∶2解析:四种物质混合加水,最后过滤后,得到KNO3和NaNO3的混合溶液,所以阳极产物为O2,阴极产物为H2。
答案:C10.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。
用石墨作电极电解溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段。
下列叙述不正确的是()A.阴极只析出H2B.阳极先极出Cl2,后析出O2C.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大,最后为7解析:电解质溶液中,n(Na+)∶n(Cl-)∶n(H+)∶n(SO2-4)=3∶3∶2∶1。
开始电解产生H2和Cl2,随着产生H2和Cl2的同时生成的OH-中和H2SO4,且OH-过量,最后是电解水,因而最后溶液的pH>7,阴极只放出H2。
三个阶段分别相当于电解HCl―→NaCl―→H2O。
答案:D二、非选择题(共60分)11.如下图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极),A为电流表。
电解一段时间t1后,将CO2持续通入电解液中。
(1)电解时,F极发生________反应,电极反应式为:________,E极发生________反应,电极反应式为:________,电解总反应式为:_____________________________________。
(2)电解池中产生的现象:①________________________________②________________________________③________________________________解析:溶液中含有Ca 2+、H +、Cl -、OH -,通电时,Ca 2+、H +移向阴极,由于H +放电能力比Ca 2+强,在E 极上发生反应:2H ++2e -===H 2↑;Cl -、OH -移向阳极,Cl -在阳极放电;2Cl --2e-===Cl 2↑,电解至t 1后,溶液中OH -浓度增大,通入CO 2后会有CaCO 3沉淀生成。
答案:(1)氧化 2Cl --2e -===Cl 2↑ 还原 2H ++2e -===H 2↑2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑ (2)①通电后E 极处溶液呈红色。
②通电时,E 极、F 极均有气体生成。
③通CO 2时,溶液中先出现白色沉淀继续通CO 2沉淀又消失。
12.如图当线路接通时,发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a 端显蓝色,b 端显红色,且知甲中电极材料是锌、银,乙中电极材料是铂、铜,且乙中两极不发生变化。
回答:(1)甲、乙分别是什么装置________、________。
(2)写出A 、B 、C 、D 的电极名称以及电极材料 ________、________、________、________。
答案:(1)原电池 电解池(2)A :负极,Zn B :正极,Ag C :阳极,Pt D :阴极,Cu13.某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值,其实验方案的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如下图所示。
②在电流强度为I A 。
通电时间为t s 后,精确测得电极上析出铜的质量为m g 。
试回答:(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。
下同)E接________,C接________,________接F。
实验线路中的电流方向______→________→________→C→________→________。
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式:________;G试管中淀粉KI溶液变化的现象为_______________ ___________,相应的离子方程式是__________________________。