人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 电解池第1课时巩固练习

这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三节 电解池第1课时巩固练习，共4页。试卷主要包含了下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。

A．不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现
B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应
D．电解、电离、原电池均需要通电
2．某学生欲完成2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是( )
3．用石墨作电极，电解1 ml·L－1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( )
A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
4．用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法中不正确的是( )
A．阴极发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu
B．阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．若有6.4 g金属Cu析出，放出的O2为0.05 ml
D．恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢复到原来的浓度
5．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，则析出钾、镁、铝的质量之比为( )
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．6∶3∶1 D．13∶4∶3
6．在水中加等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO、NO、Cl－，该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为( )
A．35.5∶108 B．16∶207 C．8∶1 D．108∶35.5
7．用惰性电极电解2 L 1.0 ml·L－1 CuSO4溶液，在电路中通过0.5 ml电子后，调换正负极继续电解，电路中又通过了1 ml电子，此时溶液中c(H＋)(假设溶液体积不变)为( )
A．1.5 ml·L－1 B．0.75 ml·L－1C．0.5 ml·L－1 D．0.25 ml·L－1
8．用石墨棒作电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是________。
(2)当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质是________。
(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是________。
(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是____________。
9．如图，p、q为直流电源的两极，A由＋2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。
试回答：
(1)p为________极，A极发生了________反应。
(2)C为________极，试管里收集到的气体是__________；D为________极，试管里收集到的气体是____________________________________________________________________。
(3)C极的电极反应式是__________________________。
(4)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)当电路中通过0.004 ml电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g，则此金属的摩尔质量为________。
10．下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为______极。
②电极b上发生的电极反应为__________________________。
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：__________________________。
④电极c的质量变化是_______ g。
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液_____________________________________________________________________；
乙溶液_____________________________________________________________________；
丙溶液_____________________________________________________________________。
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
________________________________________________________________________。
参考答案
1. 解析：原电池、电离不需要通电。电离是在溶于水或熔化状态下发生的。
答案：D
2. 解析：反应不能自发进行，应设计成电解池，金属银失电子作阳极，与电源的正极相连。
答案：C
3. 解析：电解HCl溶液，阴极析出H2，阳极析出Cl2，溶液pH升高；电解NaOH溶液，相当于电解水，溶液pH升高；电解Na2SO4溶液，相当于电解水，溶液pH不变，电解NaCl溶液，阴极析出H2，阳极析出Cl2，溶液pH升高。
答案：C
4. 解析：惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，阴极发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，若有6.4 g金属Cu(即0.1 ml)析出，转移电子是0.2 ml，放出的O2为0.2 ml÷4＝0.05 ml，恰好电解完时，应加入一定量的CuO溶液可恢复到原来的浓度。
答案：D
5. 解析：盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽，通电后阴极的电极反应式分别为K＋＋e－===K；Mg2＋＋2e－===Mg；Al3＋＋3e－===Al。如果转移的电子为1 ml，则分别得到K、Mg、Al为1 ml、ml、ml，其质量分别为1 ml×39 g·ml－1＝39 g、ml×24 g·ml－1＝12 g、ml×27 g·ml－1＝9 g；故K、Mg、Al的质量之比为39∶12∶9＝13∶4∶3。
答案：D
6. 解析：溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Pb2＋＋SO===PbSO4↓，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶液，实质就是电解水，电解方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)∶m(H2)＝(1 ml×32 g·ml－1)∶(2 ml×2 g·ml－1)＝8∶1，即C项正确。
答案：C
7. 解析：调换正负极前后电极反应式如下：
调换前：阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极2Cu2＋＋4e－===2Cu。
调换后：阳极2Cu－4e－===2Cu2＋(先)，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(后)；阴极2Cu2＋＋4e－===2Cu。
故电路中转移的1.5 ml电子中，只有1 ml由OH－放电产生，即消耗的n(OH－)＝1 ml，亦即溶液中积累的n(H＋)＝1 ml，则c(H＋)＝0.5 ml·L－1。
答案：C
8. 解析：(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，则电解时放电离子分别为H＋、OH－，实际被电解的物质为H2O，电解质为活泼金属含氧酸盐Na2SO4。
(2)当阴极析出金属、阳极放出O2时，电解时放电离子为金属离子、OH－，实际被电解的物质为H2O和电解质，应为CuSO4。
(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，放电离子为H＋、Cl－，则电解质应为NaCl。
(4)由题所给离子及离子的放电顺序可知，阴极析出的金属为Cu，阳极放出的气体为O2，其电极反应为阴极2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，此时电极产物的物质的量之比为2∶1，符合题意，电解质为CuSO4。
答案：(1)Na2SO4 (2)CuSO4 (3)NaCl (4)CuSO4
9. 解析：(1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A为阳极，故q为负极，p为正极，A上发生氧化反应。
(2)H2SO4电解池中，C为阳极，C试管内得O2，D为阴极，D试管内得H2。
(4)A极：X－2e－===X2＋，B极：X2＋＋2e－===X，两极附近pH不变。
(5)设X的摩尔质量为M g·ml－1，则
X2＋ ＋ 2e－ === X
2 ml M g
0.004 ml 0.128 g
得M＝64。
答案：(1)正 氧化
(2)阳 氧气 阴 氢气
(3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
(4)不变 (5)64 g·ml－1
10. 解析：(1)c电极质量增加是此题的突破口，说明c处有Cu析出，即c为阴极。由此可推出b为阳极(OH－失电子)、a为阴极、M为负极、N为正极。
丙中K2SO4浓度的变化，是此题计算的关键。电解K2SO4溶液相当于电解水，据溶质守恒有：100×10%＝[100－m(水)]×10.47%，得m(水)＝4.5 g，即电解水0.25 ml。
根据电子守恒有如下关系：
2H2O(丙)～4e－～O2(b极)～2Cu(c极)
＝＝
解得：V(O2)＝2.8 L，m(Cu)＝16 g。
答案：(1)①正
②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
③水减少的质量：100 g×(1－)＝4.5 g
生成O2体积：××22.4 L·ml－1＝2.8 L
④16
⑤甲：碱性增强，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大
乙：酸性增强，因为阳极上OH－失电子生成O2，溶液中H＋浓度增加
丙：酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应