新教材人教版選擇性必修一第四章第二節(jié)第1課時(shí)電解原理作業(yè)

第二節(jié)電解池

第1課時(shí)電解原理課后?訓(xùn)練提升基礎(chǔ)鞏固.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是0。A.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程是化學(xué)變化，而金屬的導(dǎo)電是物理變化B.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程C.電解質(zhì)在任何條件下均可以導(dǎo)電D.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程中一定有新物質(zhì)生成答案:C解析:電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程就是被電解的過(guò)程，在電解過(guò)程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一定有新物質(zhì)生成，所以是化學(xué)變化。金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動(dòng)，無(wú)新物質(zhì)生成，是物理變化。A、B、D項(xiàng)正確。電解質(zhì)要導(dǎo)電只有在電離的條件下，存在自由移動(dòng)的離子時(shí)才能導(dǎo)電，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤。.有關(guān)甲、乙、丙、丁四個(gè)圖示的敘述正確的是()。A.甲中負(fù)極反應(yīng)式為2H++2e—H2TB.乙中陽(yáng)極反應(yīng)式為Ag++e'-'AgC.丙中H+向石墨棒方向移動(dòng)D.丁中電解開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生黃綠色氣體答案:C解析:由圖知，甲、丙為原電池，甲中Zn為負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2D——Zn2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;丙中Fe為負(fù)極,石墨為正極,H+向正極移動(dòng),C項(xiàng)正確;乙、丁為電解池，乙中Ag作陽(yáng)極，本身失電子,b項(xiàng)錯(cuò)誤;丁中放電順序:i>cr,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生12,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+—Zn2++H2f,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.a、b不可能是同種材料的電極B.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C.該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D.該裝置可看作是鋅銅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸答案:A解析:若該裝置為電解池，則a、b兩電極的材料可以都為Zn，A項(xiàng)錯(cuò)誤;在保證陽(yáng)極為Zn時(shí)，該電解池的電解質(zhì)溶液可以為稀鹽酸,B項(xiàng)正確;在保證其中一電極的材料為Zn時(shí)，用活動(dòng)性比鋅弱的導(dǎo)電性材料作另一電極，該原電池的電解質(zhì)溶液為稀鹽酸或稀硫酸都可以,C、D兩項(xiàng)正確。4.某同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子遷移方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是()。選項(xiàng)ABCDa電極陽(yáng)極陰極陽(yáng)極陰極d電極正極正極負(fù)極負(fù)極Q離子陽(yáng)離子陽(yáng)離子陰離子陰離子答案:B解析:根據(jù)題圖知，該裝置有外接電源，所以屬于電解池，根據(jù)電子流向知,c是負(fù)極,d是正極,a是陰極,b是陽(yáng)極,電解時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，則Q離子是陽(yáng)離子,P離子是陰離子,B項(xiàng)正確。.用惰性電極電解H2so4、Cu(NO3)2、NaCl的混合溶液，最初一段時(shí)間陰極和陽(yáng)極上析出的物質(zhì)分別是()。A.H2和C12B.Cu和CbC.H2和02D.Cu和02答案:B解析:由題意知，溶液中存在H+、Cu2\Na\SO：，NOrCl\OH\根據(jù)離子的放電順序，陽(yáng)離子為Cu2+>H+>Na+,陰離子為Cl>OH->SOi>NO)則最初一段時(shí)間，陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2++2e-Cu,陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2Cl-2e--CLT。.用石墨作電極，電解1mo卜1/下列物質(zhì)的溶液,溶液的pH保持不變的是()。A.HCIB.NaOHC.Na2sChD.NaCl答案:C解析:電解HC)溶液，陰極析出H2,陽(yáng)極析出Cb,溶液pH增大;電解NaOH溶液，相當(dāng)于電解水，溶液pH增大;電解Na2so4溶液，相當(dāng)于電解水，溶液pH不變;電解NaCl溶液，陰極析出H2,陽(yáng)極析出。2,溶液pH增大。.用Pt電極電解物質(zhì)的量均為0.1mol的CM+和X3+的混合溶液，陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量"7(g)與導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量〃(mol)的關(guān)系如圖所示，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.Cu2+>H+>X3+D.X3+>H+>Cu2+答案:c解析:根據(jù)圖像，通電開(kāi)始就有固體析出,且通過(guò)0.2mol電子后，不再析出固體，則為C/+放電的結(jié)果,X3+不放電。.用銷電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液，在電解后的電解質(zhì)溶液中加適量水，就能使溶液濃度恢復(fù)到電解前濃度的是0。A.NaClB.Na2c03C.CuSO4D.K2S答案:B解析:電解NaCl溶液時(shí)陽(yáng)極和陰極分別為和H+放電，相當(dāng)于電解HC1,恢復(fù)原濃度需通入適量HC1氣體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;電解Na2c03溶液時(shí)陽(yáng)極和陰極分別為OH和H+放電,相當(dāng)于電解水，恢復(fù)原濃度需加入適量H2O,B項(xiàng)正確;電解CuSO4溶液時(shí)陽(yáng)極和陰極分別為0H-和C/+放電，恢復(fù)原濃度需加入適量CuO或CuCCh等,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電解K2s溶液時(shí)陽(yáng)極和陰極分別為S?-和H+放電，恢復(fù)原濃度需通入適量H2s氣體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.下列有關(guān)用惰性電極電解AgN03溶液一段時(shí)間后的說(shuō)法，正確的是()。A.電解過(guò)程中陽(yáng)極的質(zhì)量不斷增加B.電解過(guò)程中溶液的pH不斷增大C此時(shí)向溶液中加入適量的AgzO固體可使溶液恢復(fù)到電解前的狀況D.電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2：1答案:C電解解析:用惰性電極電解AgNCh溶液，總反應(yīng)為4AgNO3+2H2O—4Ag+02T+4HNO3,陰極上析出Ag,陽(yáng)極上放出Ch,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;由于生成HN03,溶液的pH減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)要加入的物質(zhì)應(yīng)是4Ag+C)2,即應(yīng)加入Ag2O,C項(xiàng)正確。.由于Fe(0H)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(0H)2沉淀。某化學(xué)社團(tuán)用下圖所示裝置探究白色純凈的Fe(0H)2沉淀的制取，兩電極的材料分別為石墨和鐵。(Da電極材料應(yīng)為，電解液d可以是(填序號(hào))。①純水②NaOH溶液③Na。溶液④CuCb溶液(2)c為植物油，其作用是，在加入植物油之前，對(duì)d溶液所采取的簡(jiǎn)單處理方法及目的是。若用其他試劑來(lái)代替植物油，試劑應(yīng)具備的物理性質(zhì)為。⑶為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是。A.改用稀硫酸作電解液B.適當(dāng)增大電源的電壓C.適當(dāng)減小兩電極間的距離D.適當(dāng)降低電解質(zhì)溶液的濃度⑷若d改為Na2s04溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解,除了電極上看到氣泡外,另一明顯的現(xiàn)象為。答案：(l)Fe②③(2)隔絕空氣，防止生成的Fe(0H)2被空氣氧化成Fe(0H)3加熱煮沸d,除去其中溶解的02試劑不溶于水、密度比d的密度小(3)BC(4)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色解析:⑴要得到Fe(OH)2沉淀，必須產(chǎn)生Fe2+,所以Fe作陽(yáng)極。純水導(dǎo)電性極差;使用CuCb溶液,則陰極Cu2+放電，不能產(chǎn)生0H,不會(huì)生成Fc(OH)2沉淀?？蛇x用NaOH溶液或NaCl溶液。(2)植物油可有效隔絕空氣,生成的Fe(0H)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，不被氧化。處理d溶液，目的是除去其中溶解的02,可加熱煮沸。代替植物油的試劑應(yīng)具有與植物油相似的物理性質(zhì)，如不溶于水，密度比d的密度小等。(3)要在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，應(yīng)增大電解液中Fe?+和0H?的濃度,可通過(guò)增大電壓提高電解速率實(shí)現(xiàn);不能用稀硫酸，因?yàn)樗苋芙釬e(0H)2沉淀;縮小兩極板間的距離，可縮短離子擴(kuò)散時(shí)間，即縮短Fe2+與OH生成Fe(OH)2沉淀的時(shí)間。(4)當(dāng)電解一段時(shí)間后將電源反接，則鐵作陰極，石墨作陽(yáng)極，溶液中的H+和OH放電，電解相當(dāng)于電解水:2H2O—2H2T+O2T，陽(yáng)極生成的02將Fe(OH)2氧化為Fe(OH)3,沉淀由白色迅速變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色。.如圖X是直流電源。Y池中c、d為石墨棒,Z池中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。(1)①b為電源的(填“正”"負(fù)""陰''或"陽(yáng)",下同)極,Z池中e為極。②連接Y、Z池線路，電子流動(dòng)的方向是d(填“一”或“一”)e。⑵①寫(xiě)出c極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:。②寫(xiě)出Y池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:。③寫(xiě)出Z池中e極上發(fā)生的電極反應(yīng)式:。答案：(1)①負(fù)陽(yáng)②一⑵①2C「-2e--02T…中解2NaQ+2H20-2NaOH+H2T+。2TCu-2e==Cu2+解析:d極附近顯紅色，說(shuō)明d為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2D-H2?,c為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl-2e-Chf,Y池電解飽和NaCl溶液的總反應(yīng)方程式為電解2NaCl+2H20—ZNaOH+Cbf+HzT；直流電源中a為正極,b為負(fù)極,Z池中f為陰極,e為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式分別為CuK+Ze-^^^CuCu-Ze-"?<!?十,電子流動(dòng)方向由d能力提升.利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收S02,并用陰極排出的溶液吸收N02o下列說(shuō)法正確的是0。A.b為直流電源的正極B.將裝置中的陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式不變C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為SCh+2H2O-2e--SOf+4H+D.電解時(shí),H+由陰極室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜到陽(yáng)極室答案:C解析:二氧化硫被氧化為硫酸根離子，所以二氧化硫所在的區(qū)為陽(yáng)極區(qū)，陽(yáng)極與電源正極相連，則b為電源負(fù)極,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將裝置中的陽(yáng)離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式發(fā)生改變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e*一S0i+4H\C項(xiàng)正確;電解時(shí)，陽(yáng)離子移向陰極，所以H+由陽(yáng)極室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜到陰極室,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳,同時(shí)需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能可以實(shí)現(xiàn)上述要求，同時(shí)還有燃料一氧化碳生成，該電化學(xué)裝置中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2co2+2H2O+4e--2CO+4OHo下列判斷錯(cuò)誤的是()。A.上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池B.上述裝置進(jìn)行的總反應(yīng)為2c02-2C0+0:C.反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)D.失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH，4e-=~2H2O+O2T答案:C解析:該電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，符合電解池原理，所以題述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池,A項(xiàng)正確;該電池中,陰極的電極反應(yīng)式為2co2+2H2O+4D-2co+4OH,陽(yáng)極上OH失電子生成氧氣,反應(yīng)為4OH-4c--2H2O+O2T，將兩個(gè)電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)式:2CCh-2co+02,所以反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液的堿性不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤,B、D兩項(xiàng)正確。.如圖是CO2經(jīng)電催化還原為CH4的裝置示意圖。下列說(shuō)法不正確的是()。A.該過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程B.銅電極的電極反應(yīng)式為CO24-8HC03+8e—CH4+8COI+2H2OCl段時(shí)間后,①池中“(KHCO3)不變D.一段時(shí)間后,②池中溶液的pH一定下降答案:C解析:該裝置連接有電源，則該過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程,A項(xiàng)正確;二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)過(guò)程中，碳元素的化合價(jià)降低，在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C02+8HC03+8e--CH4+8C0i+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(shí)間后,碳酸氫鉀的物質(zhì)的量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;①池中的銅電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)，②池中的銷電極為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH，4e--O2T+2H20,該過(guò)程中有H+生成，故溶液的pH減小,D項(xiàng)正確。4.將一直流電源的正、負(fù)極(電極材料為Pt),用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的濾紙上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩極附近濾紙的顏色分別是()。選項(xiàng)ABCD陽(yáng)極藍(lán)11紅藍(lán)陰極白藍(lán)藍(lán)藍(lán)答案:D解析:陽(yáng)極上「放電生成12,淀粉遇h變藍(lán),陰極上H+放電后，使溶液中的c(H+)vc(0H)呈堿性，使石蕊溶液顯藍(lán)色,D項(xiàng)正確。5.用惰性電極電解含0.2molCuSO4的溶液一段時(shí)間后，陽(yáng)極上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L氣體，欲使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),應(yīng)加入()。A.0.2molC11SO4B.0.2molCuOC.0.2molCu(OH)2D.0.2molC11CO3答案:C解析:根據(jù)陽(yáng)極產(chǎn)生().2molCh,可知溶液中有().8molOH-發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.8mol,0.2molCu2+得到0.4mol電子生成0.2molCu,則有0.4molH+發(fā)生反應(yīng)生成0.2molH2o復(fù)原物質(zhì)應(yīng)加0.2molCuO和0.2molH2。即0.2molCu(OH)2。6.A、B、C為三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x出的離子如下表所示：陽(yáng)離子Na\K+、Cu2+陰離子S03OH-圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)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,電極均為石墨電極。圖1圖2接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增大。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間/的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問(wèn)題。⑴M為電源的(填“正”或"負(fù)”)極，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為。(2)寫(xiě)出乙燒杯中的電池反應(yīng)方程式:o(3)如果電解過(guò)程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？。⑷若經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間后，要使丙恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，需要進(jìn)行的操作是。答案:⑴負(fù)4OH-4e-2H2O+O2t(2)2CuSO4+2H2O—2CU+O2T+2H2SO4(3)能，因?yàn)榱蛩徙~溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2sCh溶液，反應(yīng)變?yōu)殡娊馑姆磻?yīng)(4)向丙燒杯中加入一定量水解析:(1)乙中c電極質(zhì)