2019届二轮复习 电解池 作业（全国通用） 练习

电解池一、选择题：本题包括11小题，每小题6分，共66分。1．下列关于铜电极的叙述中，正确的是(　　)A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时阳极只有Cu放电C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极解析：选A。A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解精炼粗铜时杂质Zn、Ni等也会放电。电解池的阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，所以镀铜时铜应作为阳极以提供Cu2＋，而电解稀硫酸时，如把铜作为阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。2.用惰性电极进行电解,下列说法正确的是(　　)A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1解析：选D。电解稀硫酸实质上是电解水,c(H+)增大,溶液pH减小,A项错误;电解稀氢氧化钠溶液,实质上也是电解水,c(OH-)增大,溶液pH增大,B项错误;电解硫酸钠溶液,在阴极上生成H2,阳极上生成O2,其物质的量之比为2∶1,C项错误。D项正确。3.用惰性电极电解下列溶液,其中随着电解的进行,溶液pH逐渐减小的是(　　)①氯化钠溶液　②硫酸铜溶液　③氢氧化钠溶液　④稀硫酸　⑤稀盐酸　⑥硫酸钠溶液A.①③⑤      B.②④⑤           C.②④           D.②④⑥答案:C4.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是(　　)A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子答案:A5.下图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是(　　) a电极b电极X电极溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：选A。由a极板质量增加,知溶液中阳离子在a极板析出,则a为阴极,X为负极;因B中a极板不析出金属,C中X为正极可否定,又由b极板有无色无味气体放出,否定D。6.下图中，两电极上发生的电极反应为：a极：Cu2＋＋2e－===Cu；b极：Fe－2e－===Fe2＋。下列说法不正确的是(　　)A．装置中电解质溶液一定含有Cu2＋B．该装置一定是化学能转化为电能C．a、b可能是同种电极材料D．a极上一定发生还原反应解析：选B。该装置既可构成原电池，也可构成电解池。当构成原电池时，a极材料是活动性比铁差的金属或石墨，b极为铁，电解质溶液含Cu2＋；当构成电解池时，a极作阴极，b极作阳极且必须是铁电极，电解液中含Cu2＋。7.如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过。则下列说法正确的是(　　)A.锌片是负极B.两个铜片上都发生氧化反应C.石墨是阴极D.两个番茄都形成原电池解析：选A。根据图示推知左侧为原电池，其中Zn作负极，Cu作正极，Cu片上发生还原反应；右侧为电解池，其中Cu为阴极，发生还原反应，C为阳极，发生氧化反应。8.电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O，下列说法不正确的是(　　) A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IOC．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变解析：选D。电解时左侧溶液变蓝，说明反应中I－→I2，则电极反应为2I－－2e－===I2，该极为阳极。右侧电极为阴极，发生还原反应，则应水放电生成H2，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；电解过程中阴离子OH－可通过阴离子交换膜向阳极移动，因此OH－可从右侧进入左侧，导致单质I2与OH－反应：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O，因此左侧溶液中产生IO，IO也可透过阴离子交换膜进入右侧，B正确；把两个电极反应和I2与OH－的反应合并，可得总反应方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑，C正确；如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，则右侧产生的OH－不能进入左侧，则不会发生单质I2与OH－的反应，因此电解槽内的化学反应不同，D错误。9．某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是(　　)A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：选D。A项，断开K2，闭合K1时，为电解池装置，总反应离子方程式为2H2O＋2Cl－2OH－＋H2↑＋Cl2↑，错误；B项，由“断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生”知，石墨为电解池的阳极，Cu为电解池的阴极，故在Cu电极附近溶液变红，错误；断开K1，闭合K2时，为原电池装置，则Cu电极为原电池的负极，发生失去电子的氧化反应，石墨电极为原电池的正极，故C项错误，D项正确。10．电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是(　　)A．a极与电源的负极相连          B．产物丙为硫酸溶液C．离子交换膜d为阴离子交换膜   D．a电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－答案：B11.在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为(　　)A.1 mol·L－1   B.2 mol·L－1C.3 mol·L－1   D.4 mol·L－1解析：选A。分析电解H2SO4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生的气体分别为H2、O2各0.1 mol，O2是由OH－失去0.4 mol电子而得到，H2是由H＋得到 0.2 mol 电子而生成。由电子得失守恒知，还有0.2 mol电子是Cu2＋得到的，故Cu2＋的物质的量是0.1 mol，则Cu2＋的物质的量浓度为＝1 mol·L－1。二、填空题：本题包括3小题，共34分。12．（10分）用如下图所示的装置进行电解。通电一段时间，发现湿润的淀粉－KI试纸的C端变为蓝色。(1)E为电源的________极，F为电源的________极。(2)A中发生反应的化学方程式为____________________________________________。(3)在B中观察到的现象是__________________________________________。(4)D端的电极反应式为_____________________________________________。解析：本题实质上是三个电解装置串联，首先判断电源的正、负极，E为负极，F为正极；A中是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液的电解池。B中Cu为阳极，发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，石墨为阴极，发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，由于水电离出的H＋放电，所以溶液中的c(OH－)＞c(H＋)，故溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。答案：(1)负 　正(2)4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑(3)铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成(4)2H＋＋2e－===H2↑13．（每空3分，共12分）亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。工业设计生产NaClO2的主要流程如图所示：另附Ⅲ离子隔膜电解池示意图：(1)写出无隔膜电解槽阳极上的电极反应式：____________________________________。(2)A的化学式是__________。(3)Ⅱ中反应的离子方程式是________________________________________________。(4)设备Ⅲ在通电电解前，检验其溶液中主要阴离子的方法、步骤、现象是 　________________________________________________________________________。解析：(1)阳极上Cl－失去电子生成ClO，电极反应式为Cl－－6e－＋3H2O===ClO＋6H＋。(2)阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，H＋与SO结合成H2SO4，故A为H2SO4。(3)Ⅱ中发生反应的化学方程式为2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2↑，改写成离子方程式是2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2↑＋2H2O。答案：(1)Cl－－6e－＋3H2O===ClO＋6H＋(2)H2SO4(3)2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2↑＋2H2O(4)取少量溶液于试管中，先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明溶液中含有SO14.（12分）某温度下，取一定质量的硫酸铜溶液，用石墨作电极进行电解，当阳极产生标准状况下气体1.12 L时，CuSO4恰好被完全电解，得到密度为1.2 g·cm－3的溶液200 mL。  请回答下列问题：(1)阴极的电极反应式为___________________________________________________；总反应的离子方程式为___________________________________________________。(2)电解后所得溶液的pH为________。(3)若要使电解后所得溶液恢复至电解前的原状态，需要加入何种物质(只要求写出一种)，其化学式为________，加入物质的质量为________g。解析：由n(O2)＝0.05 mol可知通过的电子n(e－)＝0.2 mol，产生的n(H＋)＝0.2 mol，原CuSO4的物质的量为n(CuSO4)＝0.1 mol，电解消耗的H2O为0.1 mol即1.8 g。(2)c(H＋)＝＝1 mol·L－1，pH＝0。(3)电解产物是0.1 mol Cu和0.05 mol O2，加入0.1 mol(8 g)CuO或0.1 mol(12.4 g)CuCO3均可使溶液恢复到原状态。答案：(1)Cu2＋＋2e－===Cu　2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋　(2)0　(3)CuO　   8(或CuCO3　12.4)