高中化學(xué)《選擇性必修1化學(xué)反應(yīng)原理》課后習(xí)題 第二節(jié)　第1課時　電解原理

第二節(jié)電解池第1課時電解原理A級必備知識基礎(chǔ)練1.關(guān)于原電池、電解池的電極名稱,下列說法錯誤的是()A.原電池中失去電子的一極為負(fù)極B.電解池中與直流電源負(fù)極相連的一極為陰極C.原電池中相對活潑的一極為正極D.電解池中發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為陽極2.用惰性電極電解下列溶液,隨著電解的進(jìn)行,其中溶液pH逐漸減小的是()①氯化鈉溶液②硫酸銅溶液③氫氧化鈉溶液④稀硫酸⑤稀鹽酸⑥硫酸鈉溶液A.只有①③⑤ B.只有②④⑤C.只有②④ D.只有②④⑥3.用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號內(nèi)物質(zhì)),能夠使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是()A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O]C.KCl[KCl] D.CuSO4[Cu(OH)2]4.用鉑為電極電解某種溶液,通電一段時間后,溶液的pH變小,并且在陽極得到0.56L氣體,陰極得到1.12L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 B.KNO3溶液C.CuSO4溶液 D.稀硫酸5.用惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液,下列說法不正確的是()A.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu2++2e-CuB.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2↑+4H+C.若有6.4g金屬Cu析出,放出的O2的物質(zhì)的量為0.05molD.恰好電解完全時,加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢復(fù)到原溶液的濃度6.用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為3∶1的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液,不可能發(fā)生的反應(yīng)有()A.2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑B.Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑C.2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑D.2H2O2H2↑+O2↑7.將0.1L含有0.02molCuSO4和0.01molNaCl的水溶液用惰性電極電解。通電一段時間后,一個電極上得到0.01molCu,另一電極析出的氣體()A.只有Cl2 B.只有O2C.既有Cl2又有O2 D.只有H28.下圖為以惰性電極進(jìn)行電解的裝置:(1)寫出A、B、C、D各電極上的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式:A:,

B:,

總反應(yīng)方程式:C:,

D:,

總反應(yīng)方程式:;

(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比為。

B級關(guān)鍵能力提升練以下選擇題中有一個或兩個選項(xiàng)符合題目要求9.將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是()A.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B.電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動C.片刻后甲池中c(SO4D.片刻后可觀察到濾紙a點(diǎn)處變紅色10.將兩個鉑電極插入500mLCuSO4溶液中進(jìn)行電解,通電一定時間后,某一電極增重0.064g(設(shè)電解時該電極無氫氣析出,且不考慮水解和溶液體積變化),此時溶液中氫離子濃度約為()A.4×10-3mol·L-1B.2×10-3mol·L-1C.1×10-3mol·L-1D.1×10-7mol·L-111.如圖所示,甲池的總反應(yīng)式為N2H4+O2N2+2H2O。下列說法正確的是()A.甲池中負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-N2+4H2OB.乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e-O2↑+4H+C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH減小D.甲池中每消耗0.1molN2H4,乙池電極上則會析出6.4g固體12.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NO3A.A為電源的正極B.溶液中H+從陽極向陰極遷移C.Ag-Pt電極的電極反應(yīng)式為2NO3-+12H++10e-N2↑+6H2D.電解過程中,每轉(zhuǎn)移2mol電子,則左側(cè)電極就產(chǎn)生32gO213.如圖是CO2經(jīng)電催化還原為CH4的裝置示意圖。下列說法不正確的是()A.該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B.銅電極的電極反應(yīng)式為CO2+8HCO3-+8e-CH4+8CO32C.一段時間后,①池中n(KHCO3)不變D.一段時間后,②池中溶液的pH一定降低C級學(xué)科素養(yǎng)拔高練14.A、B、C為三種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中電離出的離子如表所示:陽離子Na+、K+、Cu2+陰離子SO42圖1所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨。接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問題:(1)M為電源的(填“正”或“負(fù)”)極,電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。

(2)寫出乙燒杯中的反應(yīng)方程式:。

(3)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出,此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么?。

(4)若經(jīng)過這一段時間后,要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài),需要進(jìn)行的操作是。

第1課時電解原理1.C根據(jù)原電池原理可知,原電池中相對活潑的一極為負(fù)極,C說法錯誤。2.C電解NaCl溶液生成NaOH,pH增大,①不符合題意;電解CuSO4溶液生成H2SO4,pH減小,②符合題意;電解NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水,溶液pH增大,③不符合題意;電解稀硫酸,實(shí)質(zhì)是電解水,硫酸濃度增大,pH減小,④符合題意;電解稀鹽酸,鹽酸濃度減小,pH增大,⑤不符合題意;電解Na2SO4溶液實(shí)質(zhì)是電解水,pH不變,⑥不符合題意;因此答案選C。3.BA中溶液復(fù)原可加入Ag2O,A錯誤,B正確;C中溶液復(fù)原應(yīng)加入HCl,C錯誤;D中溶液復(fù)原應(yīng)加入CuO,D錯誤。4.D陽極與陰極產(chǎn)生的氣體體積之比為0.56L1.125.D用惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液,陰極Cu2+放電生成Cu,A正確;陽極水電離產(chǎn)生的OH-放電生成O2,B正確;有6.4g金屬Cu析出時,n(Cu)=0.1mol,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子0.2mol,產(chǎn)生O2為0.05mol,C正確;要使溶液復(fù)原,應(yīng)加入CuO,D錯誤。6.C根據(jù)題意,混合溶液中CuSO4和NaCl的物質(zhì)的量之比為3∶1,設(shè)溶液中硫酸銅和氯化鈉的物質(zhì)的量分別為3mol和1mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒,第一階段:陽極上Cl-放電,陰極上Cu2+放電,電解的方程式是Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑,1molCl-完全反應(yīng)時,剩余2.5molCu2+;第二階段:陽極上OH-放電,陰極上Cu2+放電,電解的方程式是2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑;第三階段:陽極上OH-放電,陰極上H+放電,電解的方程式是2H2O2H2↑+O2↑,故答案選C。7.C用惰性電極電解,陰極上得到銅,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-Cu,當(dāng)有0.01molCu析出時,轉(zhuǎn)移0.02mol電子;陽極上首先是Cl-放電,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-Cl2↑,0.01molCl-全部放電結(jié)束只失去0.01mol電子,故溶液中OH-接著放電,電極反應(yīng)為2H2O-4e-O2↑+4H+,則另一電極析出的氣體為Cl2和O2。8.答案(1)Cu2++2e-Cu2Cl--2e-Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑4Ag++4e-4Ag2H2O-4e-O2↑+4H+4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑(2)2∶2∶4∶1解析A、B、C、D電極分別發(fā)生如下反應(yīng):Cu2++2e-Cu,2Cl--2e-Cl2↑,4Ag++4e-4Ag,2H2O-4e-O2↑+4H+;由電子守恒可知,在四個電極依次析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(Cu)∶n(Cl2)∶n(Ag)∶n(O2)=2∶2∶4∶1。9.ADK閉合后,Zn為原電池的負(fù)極,Cu為原電池的正極,Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)正確;電子流向?yàn)閆n→a、b→Cu,a、b之間無電子流動,B項(xiàng)錯誤;反應(yīng)過程中乙池中的SO42-很難通過鹽橋進(jìn)入甲池,甲池中SO42-濃度基本保持不變,C項(xiàng)錯誤;濾紙a點(diǎn)附近是陰極,H+放電,溶液中OH-濃度增大,顯堿性10.A根據(jù)電解規(guī)律可知,陰極電極反應(yīng)式:Cu2++2e-Cu,增重0.064g,應(yīng)是Cu的質(zhì)量,則反應(yīng)生成的Cu的物質(zhì)的量為0.001mol。根據(jù)總反應(yīng)方程式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 2mol 4mol 0.001mol x解得x=0.002mol,c(H+)=0.002mol0.5L=4×1011.AB分析題圖可知甲是燃料電池,乙是電解池,甲池中電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液,通入N2H4的電極為負(fù)極,負(fù)極的電極反應(yīng)式是N2H4-4e-+4OH-N2+4H2O,A項(xiàng)正確;甲池中通入O2的電極為正極,則乙池中石墨電極是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),B項(xiàng)正確;根據(jù)甲池總反應(yīng)式可知生成了水,則氫氧化鉀溶液的濃度變小,pH減小;乙池中鐵電極為陰極,陰極析出銅:Cu2++2e-Cu,陽極水電離出的OH-放電:2H2O-4e-O2↑+4H+,乙池的溶液pH減小,C項(xiàng)錯誤;根據(jù)各個電極通過的電量相等可知N2H4~2Cu,則甲池中消耗0.1molN2H4時乙池電極上會析出12.8g銅,D項(xiàng)錯誤。12.D根據(jù)題給電解裝置圖可知,Ag-Pt電極上NO3-轉(zhuǎn)化為N2,發(fā)生還原反應(yīng):2NO3-+12H++10e-N2↑+6H2O,則Ag-Pt電極為陰極,B為電源的負(fù)極,故A為電源的正極,A、C項(xiàng)正確;在電解池中陽離子向陰極移動,所以溶液中H+從陽極向陰極遷移,B項(xiàng)正確;左側(cè)電極為陽極,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2↑+4H+,則每轉(zhuǎn)移2mol電子,左側(cè)電極產(chǎn)生16gO213.C該裝置連接有電源,則該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,A項(xiàng)正確;二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)過程中,碳元素的化合價降低,在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為CO2+8HCO3-+8e-CH4+8CO32-+2H2O,B項(xiàng)正確;由于①池溶液中的碳酸氫根離子被消耗,故一段時間后,碳酸氫鉀的物質(zhì)的量減少,C項(xiàng)錯誤;①池中的銅電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),②池中的鉑電極為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H2O-4e-O2↑+4H+,該過程中有H+生成,故溶液的pH14.答案(1)負(fù)4OH--4e-2H2O+O2↑(2)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4(3)能,因?yàn)榱蛩徙~溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩崛芤?反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行(4)向丙燒杯中加入一定量水解析(1)乙中c電極質(zhì)量增加,則c處發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cu2