2021-2022學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第1課時(shí) 電解的原理作業(yè)魯科版選修4

1、2021-2022學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第1課時(shí) 電解的原理作業(yè)魯科版選修42021-2022學(xué)年高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第1課時(shí) 電解的原理作業(yè)魯科版選修4年級：姓名：- 9 -電解的原理(建議用時(shí)：40分鐘)1能用電解的原理說明問題的是()電解是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能；電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化；某些不能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn)；任何溶液被電解時(shí)，必須導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生；電解和電離都需要通電。abcd答案d2某同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在如圖中，下列

2、有關(guān)分析完全正確的是()選項(xiàng)abcda電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負(fù)極負(fù)極q離子陽離子陽離子陰離子陰離子b電子由電源的負(fù)極流出，故a是陰極，d是正極，溶液中陽離子移向陰極。3下列敘述正確的是()a電解池的陰極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)b用惰性電極電解na2so4溶液，陰、陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12c用惰性電極電解飽和nacl溶液，若有1 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成1 mol naohd酸溶液、堿溶液、鹽溶液電解后，溶液的ph都增大c電解池的陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，a項(xiàng)錯(cuò)誤；電解na2so4溶液，實(shí)際上是電解水，陰極產(chǎn)生h2，陽極產(chǎn)生o2，二者物質(zhì)的量之比為21，b項(xiàng)錯(cuò)誤；電解飽和na

3、cl溶液：2nacl2h2o2naohh2cl2，每轉(zhuǎn)移1 mol電子，則生成1 mol naoh，c項(xiàng)正確；電解h2so4溶液、naoh溶液、na2so4溶液后，溶液的ph分別會減小、增大、不變，d項(xiàng)錯(cuò)誤。4用鉑作電極電解下列物質(zhì)的水溶液，電解方程式正確的是()acuso4溶液：2h2o2h2o2b稀硫酸：2h2o2h2o2ccucl2溶液：2cucl22h2o2cuo24hcldnacl溶液：2nacl2nacl2b當(dāng)電解池的電極是惰性電極時(shí)，陽極不溶解。a項(xiàng)，正確的電解方程式為2cuso42h2o2cuo22h2so4；b項(xiàng)，實(shí)質(zhì)是電解水，電解方程式正確；c項(xiàng)，正確的電解方程式為cucl

4、2cucl2；d項(xiàng)，電解的是nacl溶液，而不是熔融的nacl，正確的電解方程式為2nacl2h2oh2cl22naoh。5用惰性電極電解足量的cu(no3)2溶液，下列說法中不正確的是()a陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為cu22e=cub陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4oh4e=2h2oo2c若有6.4 g金屬cu析出，放出的o2為0.05 mold恰好電解完時(shí)，加入一定量的cu(no3)2溶液可恢復(fù)到原溶液的濃度答案d6用鉑作電極電解某種溶液，通電一段時(shí)間后，溶液的ph變小，并且在陽極得到0.56 l氣體，陰極得到1.12 l氣體(兩種氣體均在相同條件下測定)。由此可知溶液可能是 ()a稀鹽酸 bkno3溶液

5、ccuso4溶液d稀硫酸d陽極與陰極產(chǎn)生的氣體體積之比為，相當(dāng)于電解水，ph變小說明電解了含氧酸的水溶液。7如圖為直流電源電解稀na2so4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是()a逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的b一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色d電解稀na2so4水溶液，其實(shí)質(zhì)是電解水，b極為陽極：4oh4e=2h2oo2，a極為陰極：4h4e=2h2。a極逸出氫氣，b極逸出氧氣，二者都是無色無味的氣體，且a極氫氣的體積是b極氧氣體積的2倍，a、b均錯(cuò)誤

6、；a極h得電子，使a極附近c(diǎn)(oh)增大，遇石蕊溶液變藍(lán)色；b極oh放電，致使b極附近c(diǎn)(h)增大，遇石蕊試液變紅色，c錯(cuò)誤。8如圖所示，四支電極均為鉑電極，供選擇的四組電解質(zhì)溶液如表：組abcd甲槽naoh溶液agno3溶液h2so4溶液nacl溶液乙槽cuso4溶液cucl2溶液agno3溶液agno3溶液甲乙要滿足的條件是：工作一段時(shí)間后，甲槽電解液ph增大，而乙槽電解液ph減??；b、c兩極放電離子的物質(zhì)的量相等。則：(1)應(yīng)選用的電解液是_組。(2)甲槽的電解方程式為_；乙槽的電解方程式為_解析根據(jù)電解規(guī)律，電解后電解液的ph升高的有naoh溶液和nacl溶液；ph降低的有cuso4溶

7、液、agno3溶液和h2so4溶液；ph基本不變的有cucl2溶液。由條件排除b、c，又因?yàn)榧?、乙兩槽是串?lián)的，故b為陽極、c為陰極，a、d組電解液的電極反應(yīng)式分別為a組b極：4oh4e=o22h2oc極：2cu24e=2cud組b極：2cl2e=cl2c極：2ag2e=2ag由條件排除a。答案(1)d(2)2nacl2h2o2naohcl2h24agno32h2o4ago24hno39用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液：硫酸；鹽酸；naoh溶液；na2so4溶液；cucl2溶液；nacl溶液；cuso4溶液。請依據(jù)所學(xué)知識回答下列問題(填序號)：(1)陰極反應(yīng)與相同的有_，與相同的有_。(2)陽極

8、反應(yīng)與相同的有_，與相同的有_。(3)寫出電解下列溶液的化學(xué)方程式：_；_；_(4)只有水被電解的是_，只有電解質(zhì)本身被電解的是_，電解質(zhì)和水都被電解的是_。(5)電解后溶液的ph顯著增大的是_，減小的是_。(6)欲使溶液電解后復(fù)原需_，欲使電解后的復(fù)原需加入_。答案(1)(2)(3)2h2o2h2o22nacl2h2o2naohh2cl22cuso42h2o2h2so42cuo2(4)(5)(6)通入hcl氣體cuo10某實(shí)驗(yàn)小組模擬“人工樹葉”的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將h2o和co2轉(zhuǎn)化為o2和某種燃料(c3h8o)。下列說法正確的是()a該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能b該裝置工

9、作時(shí)，h從b極區(qū)向a極區(qū)遷移c每生成1 mol o2，有44 g co2被還原da電極上的電極反應(yīng)式為3co218h18e=c3h8o5h2ob由裝置圖可知，該裝置為電解池，a項(xiàng)錯(cuò)誤；b電極連接電源的正極，作陽極，在電解池中h向a極(陰極)區(qū)移動，b項(xiàng)正確；b電極上發(fā)生的是h2oo2的氧化反應(yīng)，每生成1 mol o2轉(zhuǎn)移4 mol電子，a電極上發(fā)生反應(yīng)co2c3h8o，c3h8o中碳元素的化合價(jià)是2，每消耗3 mol co2轉(zhuǎn)移18 mol電子，故生成1 mol o2消耗 mol co2，c項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極上發(fā)生還原反應(yīng)3co218h18e=c3h8o5h2o，d項(xiàng)錯(cuò)誤。11如圖所示，用pt作電

10、極，電解100 ml 0.4 moll1的nacl溶液和100 ml 0.1 moll1的稀硫酸，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生0.224 l cl2時(shí)停止電解，取出電極，將兩燒杯中的溶液混合并冷卻至室溫，所得溶液的ph為(設(shè)氣體產(chǎn)物全部逸出，混合溶液的總體積為200 ml)()a5b6c7d13c在nacl溶液中，電解前nacl溶液中含0.04 mol cl，電解后，當(dāng)陽極上產(chǎn)生0.224 l(0.01 mol)cl2(消耗0.02 mol cl)時(shí)，在陰極上恰好有0.02 mol h被還原，則最終nacl溶液中還有0.02 mol cl、0.02 mol oh；電解稀硫酸實(shí)際上是電解水，溶液中硫酸的物質(zhì)的

11、量不變，則n(h)0.1 l0.1 moll120.02 mol。兩溶液混合后oh與h恰好完全反應(yīng)，溶液顯中性，ph7，c項(xiàng)正確。12如圖所示，甲燒杯中盛有100 ml 0.50 moll1的agno3溶液，乙燒杯中盛有100 ml 0.25 moll1的cucl2溶液，a、b、c、d均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a極比c極重1.9 g，則甲乙(1)電源e為_極，f為_極。(2)a極的電極反應(yīng)式為_，析出物質(zhì)_mol。(3)b極的電極反應(yīng)式為_，析出氣體_ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4)c極的電極反應(yīng)式為_，析出物質(zhì)_mol。解析由電解一段時(shí)間后a極比c極重，可知a極上有ag析出，c

12、極上有cu析出，設(shè)a極上析出銀的物質(zhì)的量為n(ag)，則c極上析出cu的物質(zhì)的量為n(ag)，有關(guān)系式108 gmol1n(ag)64 gmol1n(ag)1.9 g，n(ag)0.025 mol。由此可知，兩電解池內(nèi)的電解質(zhì)均是足量的，故兩池電極反應(yīng)式分別為a極：4ag4e=4ag；b極：4oh4e=2h2oo2；c極：cu22e=cu；d極：2cl2e=cl2。a、c兩極析出ag和cu物質(zhì)的量分別為0.025 mol和0.012 5 mol，b極析出o2的體積為0.006 25 mol22.4 lmol10.14 l140 ml。答案(1)負(fù)正(2)4ag4e=4ag0.025(3)4oh

13、4e=2h2oo2140(4)cu22e=cu0.012 513如圖所示，在用石墨作電極的電解池中，加入500 ml含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進(jìn)行電解，觀察到a電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，b電極上有無色氣體生成；當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出a電極，經(jīng)洗滌、干燥、稱量，發(fā)現(xiàn)電極質(zhì)量增加1.6 g。請回答下列問題：(1)寫出b電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_(2)寫出電解時(shí)總反應(yīng)的離子方程式：_(3)電解后溶液的ph為_，要使電解后的溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則可加入_，其質(zhì)量為_。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)(4)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定原溶液中可能含有的酸根離子，要求：提出兩種可能的假設(shè)，分

14、別寫出論證這兩種假設(shè)的操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。假設(shè)一：_假設(shè)二：_解析(1)抓住關(guān)鍵信息“藍(lán)色溶液”“紅色的固態(tài)物質(zhì)”“無色氣體”，可推知a、b兩電極上分別產(chǎn)生cu與o2，則b電極是陽極，發(fā)生反應(yīng)2h2o4e=4ho2。(2)電解總反應(yīng)的離子方程式為2cu22h2o通電,2cuo24h。(3)a電極增加的質(zhì)量即為生成的銅的質(zhì)量，則根據(jù)電解總反應(yīng)的離子方程式可知，n(h)2n(cu)20.05 mol，c(h)0.1 moll1，故電解后溶液的ph1。若使電解后的溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則可加入cuo，m(cuo)m(cu)m(o2)1.6 g2 g。(4)假設(shè)原溶液中的酸根離子為so。取少量電解后的溶液，向其中加入bacl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則說明原溶液中含有so。假設(shè)原溶液中的酸根離子為no。取少量電解后的溶液，向其中加入cu微熱，若cu溶解，并有無色氣體