高中化學(xué) 選修4 【2019】-【2020】高中化學(xué) 人教 選修4 練習(xí)-第4章 第3節(jié) 第1課時(shí)

第四章第三節(jié)第1課時(shí)

一、選擇題

1.下列敘述正確的是（）

①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置

②原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化

④電解池兩個(gè)電極材料可以相同

A.①②③④B.③④

C.②③④D.③

解析：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，是化學(xué)變化；金屬導(dǎo)電僅是電子的定向移

動(dòng)，是物理變化。電解池的兩極只要能導(dǎo)電即可。

答案：B

2.如圖所示的裝置能夠組成電解池的是（）

解析：電解池要有外接電源，形成閉合回路。

答案：D

3.（2014杭州高二檢測）用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的pH保

持不變的是（）

A.HCIB.NaOH

C.Na2sO4D.NaCI

解析：由陰、陽離子的放電順序知，電解HCI溶液實(shí)質(zhì)是電解HCI,使pH增大，電

解NaOH、Na2sO4溶液的實(shí)質(zhì)是電解水；電解質(zhì)溶液的濃度增大，故NaOH溶液pH增

大，但Na2s。4溶液的pH不變，電解NaCI生成NaOH，使溶液pH增尢

答案：C

4.（2014?遼寧開原聯(lián)考）如圖為直流電源電解稀Na2s。4水溶液的裝置。通電后在石墨

電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是（）

Na2sO,溶液

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

C.a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色

D.a電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色

解析：a、b電極分別為電解池的陰極和陽極，其電極反應(yīng)分別是4H++4e-===2H2f

和40H--4e-===02t+2H2O;即a極氣體體積比b極大。a極和b極溶液分別顯堿性

和酸性，故可以看到a電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色。

答案：D

5.（2014?運(yùn)城高二檢測）如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b

極附近溶液呈藍(lán)色。下列說法中不正確的是（）

CuSO4溶液KI和淀粉溶液

A.x是正極，V是負(fù)極

B.a極產(chǎn)生氫氣，b極生成上

C.a極和Pt電極都有氣泡產(chǎn)生

D.U形管中溶液的堿性增強(qiáng)

解析：淀粉遇碘變藍(lán)-b極生12,即確定b極發(fā)生反應(yīng)21--2e-===L,則b極是陽

極，x是負(fù)極，y是正極，a極H+放電，發(fā)生反應(yīng)2H++2e-===H2f,產(chǎn)生氫氣，U形管

中總反應(yīng)式為2KI+2H20=磐=2KOH+H2T+12,溶液的堿性增強(qiáng)，故A錯(cuò)誤，B、D正

確；石墨為陰極，鉗為陽極，電極反應(yīng)分別是CW++2e-===Cu,4OH--4e-===2H2。

+O2Trc正確。

答案：A

6.現(xiàn)用Pt電極電解1L濃度均為0.1mol/L的HCkCuSO4的混合溶液，裝置如圖，

下列說法正確的是（）

HCRCuSO.的混合溶液

A.電解開始時(shí)陰極有H2放出

B.電解開始時(shí)陽極上發(fā)生：CW++2e-===Cu

C.當(dāng)電路中通過電子的量超過0.1mol時(shí)，此時(shí)陰極放電的離子發(fā)生了變化

D.整個(gè)電解過程中，SO2-不參與電極反應(yīng)

解析：依據(jù)放電順序陰極先放電的是Cu2+,故陰極開始析出的是Cu,陽極先放電的

是CI-,故陽極開始產(chǎn)生的是Cl2，答案A、B錯(cuò)；由陰極反應(yīng)Cu2++2e-===Cu,哪二

+）=0.1mol,當(dāng)電路中通過電子的量達(dá)到0.2mol時(shí)，此時(shí)CW+消耗完畢，陰極放電離

子變?yōu)镠+。所以C錯(cuò)；陽極先是Q-放電，當(dāng)Q-消耗完畢。此時(shí)H2O電離產(chǎn)生的OH-

開始在陽極放電，SOk不參與電極反應(yīng)。

答案：D

7.某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)下圖裝置，下列敘述不正確的是（）

A.a和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出

B.a和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2++2e-===Cu

C.無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色

D.a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，CW+向銅電極移動(dòng)

解析：a和b不連接時(shí)，鐵片與CW+直接發(fā)生置換反應(yīng)，有金屬銅析出，A項(xiàng)正確。a

和b用導(dǎo)線連接時(shí).該裝置形成原電池，銅片作正極，鐵片作負(fù)極失去電子形成Fe2+,因

此無論a和b是否連接。鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色逐漸變成淺綠色，所以B、C項(xiàng)正確。

若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，a作陽極，銅片失去電子生成Cu2+,CW+向鐵電極

移動(dòng)。

答案：D

8.(2014?鄭州市質(zhì)檢一)如圖X為電源,Y為浸透飽和食鹽水和酚配試液的濾紙，濾紙

中央滴有一滴KMnO4溶液，通電后Y中央的紫紅色色斑向d端擴(kuò)散。下列判斷正確的是

()

—A

KM命丫

tf

Cu

CUSO4溶液

A.濾紙上c點(diǎn)附近會(huì)變紅色

B.Cu電極質(zhì)量減小，Pt電極質(zhì)量增大

C.燒杯中溶液的pH增大

D.燒杯中S04響Cu電極定向移動(dòng)

解析：本題考查電解原理，意在考查考生對電化學(xué)基礎(chǔ)知識融會(huì)貫通及正確復(fù)述、再現(xiàn)、

辨認(rèn)的能力。由圖可知，該裝置為電解裝置，由通電后Y中央的紫紅色色斑向d端擴(kuò)散知，

d為陽極（MnO4向陽極移動(dòng)），b為電源的正極,a為電源的負(fù)極。Y為浸透飽和食鹽水和

酚配試液的濾紙，c點(diǎn)H+放電，則0H-濃度增大，所以濾紙上c點(diǎn)附近會(huì)變紅色，故A

項(xiàng)正確；Cu電極上CW+得到電子生成Cu,Pt電極上OH-失去電子，故Cu電極質(zhì)量增

大，Pt電極質(zhì)量不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Pt電極上0H失去電子，故燒杯中溶液的pH減小，C

項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu電極為陰極，Pt電極為陽極,燒杯中SO4響Pt電極定向移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：A

9.（2014?山東萊蕪期末）Cui是一種不溶于水的白色固體，它可由反應(yīng)：2CW++4卜

===2CuII+12而得至IL現(xiàn)以石墨為陰極，以Cu為陽極電解KI溶液，通電前向電解液中加

入少量酚配試液和淀粉溶液。電解開始不久陰極區(qū)溶液呈紅色，而陽極區(qū)溶液呈藍(lán)色，對這

個(gè)現(xiàn)象的正確解釋是（）

①陰極:2H++2e-===H2T使4OH-）＞c（H+）②陽極：2Cu+4I--4e-===2CuIl

+I2上遇淀粉變藍(lán)③陽極:Cu-2e-===Cu2+,Cu2+顯藍(lán)色④陽極：2I--2e===I2,

I2遇淀粉變藍(lán)

A.①②B.①③

C.①④D.③④

解析：通電后，溶液中的H+、K+移向陰極，而H+的氧化性強(qiáng)于K+,所以H+得電子

被還原，破壞了水的電離平衡，使GOH）＞GH+）,酚配試液變紅；卜和OH-移向陽極，

而失電子能力Cu>I->OH，故Cu失電子產(chǎn)生CW+。又據(jù)信息，CW+與I-能反應(yīng)產(chǎn)生

12,12遇淀粉變藍(lán)。

答案：A

fm/g

10.用Pt電極電解各含有0.1mol的Cu2+和X3+的溶液，陰極析/一

出固體物質(zhì)的質(zhì)量6(g)與溶液中通過電子的物質(zhì)的量/Xmol)的關(guān)系見60.10.20.3H/mol

右圖所示。則離子的氧化能力由大到小排列正確的是()

A.Cu2+>X3+>H+B.H+>X3+>Cu2+

C.X3+>H+>Cu2+D.Cu2+>H+>X3+

解析：有些學(xué)生沒認(rèn)真分析，就將X3+與Fe3+聯(lián)系起來，選擇C答案。這其實(shí)是簡單

記憶陽離子放電順序?qū)е滤季S定勢造成的結(jié)果。本題的解題信息在圖像中：一通電就有固體

析出，且通過0.2mol電子后，再?zèng)]有固體析出了，說明是CW+放電的結(jié)果。X3+不放電，

故答案應(yīng)為D。

答案：D

二、非選擇題

11.(2014?陜西長安一中高二期末)從NO§、SOk、H+、Cu2+、Ba?+、Ag+、Cl-

等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對其溶液進(jìn)行電解。

Q)兩極分別放出H2和。2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_______.

(2)若陰極析出金屬，陽極放出02,電解質(zhì)的化學(xué)式可能是______。

(3)兩極分別放出氣體，目體積比為1:1,電解質(zhì)的化學(xué)式可能是.

解析：(1)組為電解水型，即陽極0H-放電，陰極H+放電；

(2)組陽極0H-放電，陰極排在H后的金屬陽離子放電；

(3)組氣體體積比為1:1,不是電解水型，經(jīng)分析可得相應(yīng)答案。

答案:(1)H2so4、HNO3、Ba(NO3)2

、

(2)AgNO3.CU(NO3)2CUS04

(3)HCLBaCI2

12.(2014?南昌高二月考)如圖X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是

質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。

飽和NaCl溶液氯化銅溶液

(含少量酚酸)

⑴①電源上b為極(用"正"、"負(fù)"、"陰"或"陽"填空)。

②Z槽中e為極(用"正"、"負(fù)"、"陰"或"陽"填空)。

③連接Y、Z槽線路中，電子流動(dòng)的方向是de(用或""填空)。

(2)①寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：

②寫出Y槽中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：

③寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：

解析：d極附近顯紅色，說明d為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2t,c為陽極，

電極反應(yīng)式為2CI--2e-===CI2t,Y槽電解NaCI溶液的總反應(yīng)方程式為2NaCI+

2H2。=磐=2NaOH+Cl2t+H2T；直流電源中a為正極,b為負(fù)極，Z槽中f為陰極，e

為陽極，電極反應(yīng)式為Cu-2e===Cu2+,電子流動(dòng)方向由e-d。

答案：Q)①負(fù)②陽③一

(2)①2CI--2e-===Cl2f

②2NaCI+2H2。=簟=2NaOH+H2T+Cl2t

③Cu-2e-===Cu2+

13.如下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶

液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2so4溶液，電極均為石墨電極。

M

(1)接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得丙中K2s。4濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增

加，據(jù)此回答問題：

①電源的N端為極；

②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：；

③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：；

④電極c的質(zhì)量變化是g;

⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化？簡述其原因：

甲溶液；

乙溶液；

丙溶液________________________________________________________________?

(2)如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行？為什么？

解析：Q)①乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為CW++2e-===Cu,即c為陰

極，由此可推出b為陽極,a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。丙中為K2s。4溶液，相當(dāng)于

電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為x,由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有：

100gx10.00%=(100g-A)x10.47%,得%~4.5g,故為0.25mol,整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)

移0.5mol電子，而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。②甲

中相當(dāng)于電解H2O,陽極b處為陰離子0H-放電，即4OH--4e-===2H2O+O2To③

轉(zhuǎn)移0.5mol電子。則生成。2的物質(zhì)的量為0.5mok4=0.125mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

12+-

為0.125molx22.4L-mol_=2.8Lo@Cu+2e===Cu,轉(zhuǎn)移0.5mol電子,則生成

0.5mol

m(Cu)=F—x64gmo|i=16go⑤甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH

變大；乙中陰極為CW+放電，陽極為OH一放電，所以H+增多，故pH減?。槐袨殡娊?/p>

水，對于K2s。4而言，其pH幾乎不變。(2)銅全部析出后，可以繼續(xù)電解水。

答案:Q)①正②40H-4e-===2H2O+02T③水減少的質(zhì)量為：100gx(l-

10.00%4.5g1

xx224Lmo1

元嬴卜4.5g,生成。2的體積為：18g.mo|-i2-7=2.8L@16⑤堿

性增大，因?yàn)殡娊夂?，水量減少，溶液中NaOH濃度增大酸性增大，因?yàn)殛枠O上OH-

生成02,溶液中H+濃度增加酸堿性大小沒有變化,因?yàn)镵2s。4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增

加不影響溶液的酸堿性

(2)能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uS04溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2s。4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)。

14.某溫度下，取一定質(zhì)量的硫酸銅溶液，用石墨作電極進(jìn)行電解，當(dāng)陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)

狀況下氣體1.12L