2020學(xué)年高中化學(xué)課時(shí)作業(yè)22電解原理含解析新人教版選修4

1、高中化學(xué)課時(shí)作業(yè):課時(shí)作業(yè)22電解原理基礎(chǔ)訓(xùn)練1 .用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的pH依次為升高、不變、降低的是（）A.AgNOoCuCUCu(NOo)2B.KC1Na：SO；CuSOiC.CaCLKOHNaNO：D.HC1HNOoKcSOi解析：由電解的工作原理可推知:類型化學(xué)物質(zhì)pH變化放0：生酸型CuS0；x AgNOs >Cu(N03)2降低放H：生堿型KCK CaCl：升高電解電解質(zhì)型CuCl：不變HC1升高電解壓。型NaNOo. Na=S0u K2s0,不變KOH升高HN03降低答案：B2 .（雙選）（2019年甘肅省武威期末）如圖所示裝置中

2、，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí) 間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是（）eX ¥pin 卜UJCuSO,溶液NaCl和酚酬溶液A. X是正極，Y是負(fù)極B. X是負(fù)極，Y是正極C. CuSOi溶液的pH值逐漸減小D. CuSOi溶液的pH值不變解析：通電電解氯化鈉溶液時(shí)，b極附近溶液呈紅色，說明b連接的Y為電源的負(fù)極，則X為正極，故A正確，B錯(cuò)誤：通電電解硫酸銅時(shí)，總反應(yīng)為：2CuSO,+2H:O=2Cu+280. +01,溶液的pH減小，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：AC3 . （2019年河北省保定市期中）在原電池和電解池的電極上所發(fā)生反應(yīng)的類型相同的是 （）A.原電池的正極和電

3、解池陽(yáng)極B.電解池陽(yáng)極和電解池陰極C.原電池負(fù)極和電解池陽(yáng)極D.原電池的正極和原電池負(fù)極解析：原電池正極和電解池陰極上得電子而發(fā)生還原反應(yīng)，原電池負(fù)極和電解池陽(yáng)極上 失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以原電池負(fù)極和電解池陽(yáng)極上反應(yīng)類型相同、原電池正極和電解池 陰極上反應(yīng)類型相同，故選C。答案：C4 .用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后，再加入一定量的某種純凈物（括號(hào)內(nèi)物質(zhì)）， 不能使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是（）A. KCl（HCl）B. H:SOt （H:0）C. AgNOo （HN05）D. CuSOi（CuCOs）解析：電解液復(fù)原時(shí)要分析電池反應(yīng)式，看是什么物質(zhì)脫離了原來的溶液體系（如析出 沉淀、

4、氣體），少了什么就補(bǔ)什么：電解AgNOs溶液有Ag和0;生成，應(yīng)補(bǔ)Ag：O,每生成4 moi Ag生成1 mol 0二，要恢復(fù)原來濃度應(yīng)加2 mol Ag：O, C項(xiàng)不符合題意。答案：c5. （2019年河北省保定市模擬）某研究性學(xué)習(xí)小組欲完成反應(yīng)：ZHCl+CunCuCk+Hc t,設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是（）4解析：A為電解池，石墨為陽(yáng)極，陽(yáng)極生成氯氣，故A錯(cuò)誤；B為原電池反應(yīng)，鐵為負(fù) 極被氧化，正極析出氫氣，故B錯(cuò)誤：C為電解池，銅為陽(yáng)極被氧化，陰極析出氫氣，故C 正確：D為非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，不能形成原電池，故D錯(cuò)誤。答案：C6 .將0.1 L含有0.02 mol Cu

5、SO,和0.01 mol NaCl的水溶液用精性電極電解。電解一 段時(shí)間后，一個(gè)電極上得到0.01 mol Cu,另一電極析出的氣體（）A.只有CLB.只有0:C.既有C1二又有0：D.只有壓解析：用惰性電極電解，陰極上得到銅，電極反應(yīng)為C/'+2e =Cu,當(dāng)有0.01 mol Cu 析出時(shí)，轉(zhuǎn)移0.02 mol電子：陽(yáng)極上首先是C1放電，電極反應(yīng)為2cl 2e =C1= t , 0.01 mol Cl放電完只失0.01 mol電子，故溶液中OH接著放電，電極反應(yīng)為40H -4e =2壓0 +0",則另一電極析出的氣體為CL和。二。答案：C7 .如圖是電解CuCL溶液的裝置

6、示意圖，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確 的是（）電流方向直流電源A. a為負(fù)極，b為正極B. a為陽(yáng)極,b為陰極C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加D.電解過程中，氯離子濃度不變解析：根據(jù)電流方向可判斷出a為正極，b為負(fù)極，c為陽(yáng)極，d為陰極，則A、B項(xiàng)錯(cuò) 誤：電解CuCL溶液的過程中陽(yáng)極(c極)反應(yīng)式為2CU 2e =C1" , c(Cl )減小，陰極(d 極)反應(yīng)式為Cu"+2e =Cu,析出的Cu附著在d電極上，使d電極質(zhì)量增加，故C項(xiàng)正確， D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C8.根據(jù)下圖，回答下列問題：(1)閉合S,裝置屬于,鋅極作。(2)閉合工，裝置屬于,鋅極上的反應(yīng)式為。(

7、3)閉合工，裝置屬于，總反應(yīng)式為答案：(1)原電池負(fù)極(2)電解池 Zn-2e =Zn=，(3)電解池 Cu+H：SOi=CuSO：+壓 t提高訓(xùn)練9. (2019年大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)第二學(xué)期開學(xué)考試)某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和HSO：,它 們的物質(zhì)的量之比為3 ： 1,滴入幾滴石蕊溶液后，用石墨做電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù) 電極產(chǎn)物，電解過程明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是()A.陰極自始至終只析出國(guó)B.電解過程中，溶液顏色呈現(xiàn)紅色一紫色一藍(lán)色的變化C.電解過程中，Na和SO：的物質(zhì)的量濃度不變D.第一階段中陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣體混合引燃后，恰好完全反應(yīng)得到HC1解析：可以將溶質(zhì)看成3 mo

8、l NaCl和1 mol H：SO1,再轉(zhuǎn)化一下思想，可以看成2 mol HC1, 1 mol NacSOt, 1 mol NaCL由于1 mol Na6(h自始至終無(wú)法放電，且其溶液pH=7,暫時(shí) 可以忽略，電極反應(yīng)為：陽(yáng)極:2C1 -2e =C1： t2Cr-2e =C1311 140H -4e =2H9+0"陰極：2H+2e =H：t2 22H'+2e =H： t1 12H*+2e =H： t則電解過程可先看成電解HCl,再電解NaCl,最后電解水，即2HC1=IL t +CL t , 2NaCl +2壓O=2NaOH+L t +CL t , 2也0=2H： t +（M

9、 ,生成的 NaOH 呈堿性，pH 大于 7。A,陰 極上始終是氫離子得到電子生成氫氣，故A正確；B.根據(jù)陰極產(chǎn)物分析，開始使石蕊變紅色, 隨氫離子放電減小，溶液變?yōu)樽仙?，電解過程中生成的NaOH顯堿性，pH大于7,石蕊試液 顏色又變?yōu)樗{(lán)色，故B正確：C.電解過程中，Na'和SO廠的物質(zhì)的量不變，但電解過程中溶 劑水減少，所以物質(zhì)的量濃度增大，故C錯(cuò)誤：D.第一階段電解的是氯化氫，電解過程中陰、 陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣體是氫氣和氯氣，依據(jù)電子守恒可知，混合引燃后，恰好完全反應(yīng)得到HC1, 故D正確。答案：c10. （2019年天津中學(xué)月考）化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，電化學(xué)降解N0J

10、的原理如圖所示。下列說法不正確的是（）A. A為電源的正極B.溶液中H，從陽(yáng)極向陰極遷移C- Ag-Pt電極的電極反應(yīng)式為2NOo +12H' +10e =N： t +6/0D.電解過程中，每轉(zhuǎn)移2 mol電子，則左側(cè)電極就產(chǎn)生32 g 0:解析：根據(jù)題給電解裝置圖可知，AgPt電極上N0J轉(zhuǎn)化為,發(fā)生還原反應(yīng)：2N0, + 12Hl+10e =N" +640,則AgPt電極作陰極，B為電源的負(fù)極，故A為電源的正極, A、C項(xiàng)正確：在電解池中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，所以溶液中H'從陽(yáng)極向陰極遷移，B項(xiàng)正確: 左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2H:0-4e =0"+4H

11、',則每轉(zhuǎn)移2 mol電子，左側(cè)電極 產(chǎn)生16 g 0:, D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D11 .如圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)，a極板質(zhì)量增加，b極板處有無(wú) 色無(wú)味氣體放出，符合這一情況的是（）a極板b極板X電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSOiB石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNOoD銅石墨負(fù)極CuCl：解析：a極板質(zhì)量增加，說明X為負(fù)極，排除C。且該電解質(zhì)溶液中含有不活潑金屬離子，又排除B。b極板處有無(wú)色無(wú)味氣體放出，說明溶液中無(wú)C1 ,排除D0答案：A12 .如圖裝置電解一段時(shí)間，當(dāng)某極析出0.32gCu時(shí)，I、II、IH中溶液pH分別為（溶液足量，體積均為100 mL且電解前后

12、溶液體積變化忽略不計(jì)）（）1卜1 n mA. 13、7、1B. 12. 7、2C. 1、 7、 13D. 7、 13、 1解析：n(Cu) =0. 32 g+64 g/mol = 0. 005 mob 由電極反應(yīng) Cu£4 +2e =Cu 可知轉(zhuǎn)移 電子為0.01 mol,電解時(shí)，I、II、HI中溶液電極方程式分別為2KC1 +2H=0型里2K0H+HC t +C1"、2H：02Hc t +0= t ： 2CuS0i+2402Cu+0" 4-2H：S01； I 中生成 0. 01 molOH , c(0H )=0. 01 mol4-0.1 L=0. 1 mol/L

13、. pH=13； H 電解水，溶液仍然呈中性，溶液 的 pH=7： III中生成。01 mol H c(H+)=0. 01 mol4-0.1 L=0. 1 mol/L, pH=b 故 A 正 確“答案：A13. (2019年四川德陽(yáng)三校聯(lián)考)某化學(xué)課外活動(dòng)小組擬用鉛蓄電池為直流電源，進(jìn)行 電絮凝凈水的實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列敘述不正確的是()A. X為金屬Pb, Y為PbO二B.電解池陽(yáng)極上被氧化的還原劑有A1和H：0C.電解池的總反應(yīng)為2A1+6H;0迪雪2A1 (0H)s+3H"D.每消耗103. 5 g Pb,理論上電解池陰極上有0.5 mol H二生成解析：鐵電

14、極上放氫生堿(2H：0+2e =H" +20H ),即鐵電極上發(fā)生得電子的還原反 應(yīng)，鐵為電解池的陰極，與陰極相連的X極是鉛蓄電池的負(fù)極Pb, Y為鉛蓄電池的正極PbO：, R項(xiàng)正確。與鉛蓄電池正極相連的鋁電極為電解池陽(yáng)極，通過題圖可知鋁電極上既有鋁離子 生成，又有氧氣放出，說明鋁電極上發(fā)生的氧化反應(yīng)有兩個(gè)：A1 3e =Als2H：O-4e =0; t +4H',故陽(yáng)極上鋁和水失去電子被氧化，B項(xiàng)正確。由于該電解池陽(yáng)極存在兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，故電解過程中電解池中實(shí)際上發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)：2A1 + 6H:O=2A1（OH）5+3H: t .2壓屋型0" +2H：t , C項(xiàng)

15、錯(cuò)誤。Pb的相對(duì)原子質(zhì)量為207, 103. 5 g Pb的物質(zhì)的量為0. 5 mol,由鉛蓄電池負(fù)極反應(yīng)Pb2e +SO：=PbSOi知，0.5 mol Pb給電路提供1 mol電子 的電量，再由電解池的陰極（鐵）反應(yīng)2H=0+2e =H：t +20H ,得出有0.5 mol 生成，D 項(xiàng)正確。答案：C14. （2019年湖北省宜昌巾部分重點(diǎn)中學(xué)高二期末）用圖甲裝置電解一定量的CuSOi溶 液，M、N為惰性電極，電解過程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示，X軸表示電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì) 的量，丫軸表示電解過程產(chǎn)生氣體的總體積。則下列說法不正確的是（）A. A點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起

16、始狀態(tài)B.電解過程中N電極表面先有紅色物質(zhì)生成，后有氣泡產(chǎn)生C. Q點(diǎn)時(shí)M、N兩電極上產(chǎn)生的氣體總量在相同條件下體積相同D.若M電極材料換成Cu作電極，則電解過程中CuSOi溶液的濃度不變解析：由圖可知，電流由正極流向負(fù)極，則M為陽(yáng)極，N為陰極，惰性電極電解一定量 的硫酸銅溶液，發(fā)生2CuSOi+2H：O蜓2Cu+0" +2HS0”結(jié)合圖乙可知，通過a mol電子 時(shí)硫酸銅被電解完全，然后電解硫酸溶液，發(fā)生2H=0膽鯉2HM +0"，P到Q點(diǎn)時(shí)收集到的 混合氣體為氫氣和氧氣。A.從0-P時(shí)電解硫酸銅，從P-A電解硫酸，即電解水，所以在A 點(diǎn)所得溶液需加入一定量的CuO固體和

17、昆0就可恢復(fù)到起始狀態(tài)，故A錯(cuò)誤：B.N為陰極， 先發(fā)生Cu：，+2e =Cu,后發(fā)生2H，-b2e =H：t , N電極表面先有紅色物質(zhì)析出，后有氣 泡產(chǎn)生，故B正確；C.到Q點(diǎn)時(shí)收集到的混合氣體為氫氣和氧氣，P點(diǎn)乩為0:，PQ段38 L 氣體中，由電解水反應(yīng)可知?dú)錃夂脱鯕獾捏w枳比為2： 1,則生成2乩H：、乩0;，所以Q點(diǎn)收 集到的氣體中有2風(fēng)H：、2乩0二，即二者體積相同，故C正確：D.若M電極材料換成Cu做電 極，則陽(yáng)極Cu失電子生成銅離子，陰極上銅離子得電子生成Cu,所以電解過程中CuSOi溶 液的濃度不變，故D正確。答案：A15.將兩個(gè)粕電極插入500 mL CuSOi溶液中進(jìn)行電

18、解，通電一定時(shí)間后，某一電極增 重0.064 g（設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化），此時(shí)溶液中氫離 子濃度約為（）A. 4X10 3 mol/LB. 2X10 3 mol/LC. 1X10 3 mol/LD. 1X10 7 mol/L解析：根據(jù)電解規(guī)律可知，陰極反應(yīng)：Cu:,+2e =Cu,增重0.064 g,應(yīng)是Cu的質(zhì)量, 根據(jù)總反應(yīng)方程式：2Cu=,+2H:02Cu-F0；t +4H2X64 g 4 mol0. 064 g x解得x=0.002 moL/ 、 0.002 mol 7c（H ）= t-二j =4X10 mol/Lc0. o L答案：A16 . （201

19、9年浙江金華模擬）下列四種裝置的燒杯中，盛200 mL硫酸銅溶液，盛200 mL 0.01 molL '硫酸，盛200 mL氯化鋅溶液，盛200 mL氯化鉀溶液。y fl上述裝置中，為 池，為 池，反應(yīng)一段時(shí)間后溶液濃度基本不變的是1裝置中兩電極的電極反應(yīng)式分別是(注明電極名 稱)，(2)通電時(shí)裝置中的總反應(yīng)是(填離子方程式，下同)，溶液中可能發(fā)生的副反應(yīng)是。(3)若將裝置中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接，則Fe極上發(fā)生的反應(yīng)是解析：(1)電解池的標(biāo)志是有外加電源，中都有直流電源，都是電解池。中陽(yáng) 極為活性電極Zn,溶液為氟化鋅溶液，可知同時(shí)是電鍍池。(2)裝置中是用惰性電極電解氯化鉀溶液，生成氫氣、氯氣、KOH,其中CL與KOH還 會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)若將裝置中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接，與氯化鉀溶液構(gòu)成原電池。答案：(1)電解原電陰極：2Cua+4-4e =2Cu,陽(yáng)極：40IT4e =0： t +240(2)2Cr+2H：0H： t +C1： t +20ITCL4-20H =cr+C10 +H：0(3)Fe-2e =Fe探究創(chuàng)新17 .高鐵酸鈉(Na：FeO)易溶于水，是一種新型多功能水處理劑。已知NaFeCX在強(qiáng)堿性 溶液中會(huì)析出沉淀。其生產(chǎn)工藝流程如圖所示：寫出向NaOH溶液中通入足量CL發(fā)