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1、-化学人教版选修4达标训练：第四章第三节电解池 Word版含解析-第 6 页更上一层楼基础巩固达标1.电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是（）A.H2和Cl2B.Cu和Cl2C.H2和O2D.Cu和O2解析：根据溶液中离子的存在，阴离子为Cl-,阳离子为Cu2+。在阴极放电的是铜离子，得到单质铜，在阳极放电的是Cl-,得到氯气。答案：B2.下列关于铜电极的叙述正确的是（）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极解析：在铜锌原电池中铜比锌稳定，作原电池正极；精炼铜时阳极上用粗铜，阴
2、极上用精铜，B选项错误；在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极，提供金属铜离子；电解稀硫酸制H2、O2时铜应该作阴极，D选项错误。答案：AC3.某种酸性电镀工艺，除采用ZnSO47H2O(称主盐)来配制电镀液外，还需加入某些盐(称导电盐)来增加溶液的导电性。不能用来作镀锌导电盐的是（）A.FeSO4B.CuSO4C.Na2SO4D.Al2(SO4)3解析：选择增强导电性的盐的原则是，通电时不能放电的离子。所以比锌离子放电能力强的离子不可以。答案：AB4.有三个烧杯,分别盛有CuCl2、KCl和AgNO3三种溶液，均以Pt作电极,将它们串联在一起电解一定时间,测得电极增重总和2.8克,这时产生的有色气
3、体与无色气体的物质的量之比为（）A.41B.11C.43D.34解析：串联电路中,相同时间内各电极得失电子的物质的量相同,各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少，只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量,就可以通过电子守恒,判断气体体积之比。第一只烧杯中放出Cl2,第二只烧杯中放出Cl2和H2,第三只烧杯中放出O2。在有1 mol电子转移下,分别是0.5 mol、0.5 mol、0.5 mol和0.25 mol。所以共放出有色气体0.5 mol+0.5 mol=1 mol,无色气体0.5 mol+0.25 mol=0.75 mol。答案：C5.用
4、铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500 mL，经过一段时间后，两极均得到标况下11.2 L的气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为 （）A.0.5 molL-1B.0.8 molL-1C.1.0 molL-1D.1.5 molL-1解析：阳极发生电极反应：4OH-4e-2H2O+O2，失去电子的物质的量=n（O2）4=（11.2/22.4）4 mol=2 mol；阴极发生电极反应：首先发生的是Cu2+2e-Cu，其次是2H+2e-H2，阴极得到电子的物质的量=n（Cu2+）2+n（H2）2=n（Cu2+）2+（11.2/22.4）2 mol，两电极物质得失电子数相等，即2 mo
5、l=n（Cu2+）2+（11.2/22.4）2 mol。解得n（Cu2+）=0.5 mol，n（CuSO4）=n（Cu2+）=0.5 mol，其物质的量浓度=0.5 mol/（50010-3L）=1.0 molL-1，答案为C。答案：C6.在25 时将两个铜电极插入一定质量的Na2SO4饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有w g Na2SO410H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为（）A.100%B.100%C.100%D.100%解析：电极反应为：Cu-2e-Cu2+(阳极)，2H+2e-H2(阴极)。电解的总方程式为Cu+2H2OCu(OH
6、)2+H2。阴极逸出a mol H2，水被电解了2a mol，即析出的w g Na2SO410H2O溶解在2a mol水中恰好是25 的饱和溶液，该溶液中溶质的质量分数与剩余溶液中溶质的质量分数相等。w(Na2SO4)= 答案：C7.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极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）a极板b极板X电极Z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：此题抓住以下两点分析：一是从电极反应看，a极（阴极）质量增加，只有Cu2+和Ag+符合；而b极（阳极）有无色无臭气体生成，只有SO、OH-、NO
7、（实质上是OH-放电，4OH-4e-2H2O+O2）。故有A、C两项符合。二是从电极材料看，b极（阳极）必须选惰性电极方符合，从而筛选出A。答案：A8.在实验室中，电解500 mL某0.03 molL-1的NaOH溶液，通电一段时间后，溶液的pH从7增加到12时（溶液体积变化忽略）阴极产生多少毫升气体（标准状况），溶液中NaCl浓度为多少？解析：pH=12时，c(OH-)=0.01 molL-1，即生成NaOH 0.01 molL-10.5 L=0.005 mol由相当量关系2OH-H22NaCl2 mol 22 400 ml 2 mol0.005 molx yx=56 mLy=0.005 m
8、ol剩余NaCl 0.03 molL-10.5 L-0.005 mol=0.015 mol-0.005 mol=0.01 molc(NaCl)=0.02 molL-1答案：0.02 molL-1综合应用创新9.A、B、C、D、E五种物质之间的关系如下图所示，其中E为黑色物质，B为气体，C为金属，反应是C在D的稀溶液中进行的，则A为 ，B为 ，D为 。写出反应的离子方程式 。解析：由于电解A溶液得到金属C，并有三种产物，故说明气体为O2，D为含氧酸。C跟氧气反应生成黑色氧化物E，则E为CuO，能跟铜反应的稀酸应为稀HNO3，由上述可知：A为Cu(NO3)2，B为O2，D为HNO3。反应的离子方程
9、式为：2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+答案：Cu(NO3)2O2HNO32Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+10.已知反应AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O是可逆反应。现设计如下图所示实验装置（装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合的回路）进行下述操作：（）向（B）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；（）若改向（B）烧杯中滴加40% NaOH溶液，发现微安表指针偏转方向与相反。试完成下列问题：（1）两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转？（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？解析：.操作过程中，C1棒发生的反应为2I-2e-I2.操作过程中，C2棒发生的反应为A
10、sO+H2O-2e-AsO+2H+总反应为AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O,操作中I-被氧化，AsO被还原;操作中AsO被氧化，I2被还原。操作中（A）池发生氧化反应C1为负极；（B）池中发生还原反应C2为正极。操作中（A）池发生还原反应C1为正极；（B）池中发生氧化反应C2为负极。答案：（1）两次操作均发生原电池反应,电流表指针偏转，化学能转变为电能。（2）由于c(H+)改变，使化学平衡向不同方向移动发生不同方向的反应。11.A、B、C是三个电解槽，阳极均是Pt电极。A槽是CuCl2作电解液，纯铜片作阴极；B和C两槽以AgNO3溶液作电解液，纯银丝作阴极。先将A和B槽并联，再与C槽
11、串联进行电解。若B槽中银丝质量增加0.108 g，C槽银丝质量增加0.216 g，则A槽中铜片增加的质量为 。解析：本题是将A、B并联之后再与C串联，根据物理学电流定律可知：IC=IA+IB，可推出各电解池得失的电量关系为：QC=QA+QB。设A槽中铜片增加的质量为x，故有：解得x=0.032 g答案：0.032 g12.(经典回放）右图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽。接通电路后，发现c点显红色，请填空：(1)电源上的a为 极。(2)滤纸上发生的总化学反应方程式为 。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为。电极f上发生的反
12、应为，槽中盛放的电解液可以是 或 (只要求填写两种电解质溶液)。解析：接通电路后c点显红色，说明在c点发生了2H2O+2e-H2+2OH-反应，即c点是电解池的阴极，电源的b极为负极，a极为正极，滤纸上发生的是电解饱和食盐水的反应；在电镀时，与电源正极a相连的e极为阳极，应接锌板，而与电源负极b相连的f极为阴极，应接镀锌制件，电极反应分别为：阳(e)极Zn-2e-Zn2+；阴(f)极Zn2+2e-Zn，电解槽中应盛含有Zn2+的溶液。答案：(1)正(2)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2(3)Zn-2e-Zn2+Zn2+2e-ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液13.把等物质的量的Na2
13、SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中，经充分搅拌后，将所得溶液用石墨作电极进行电解，阳极生成的物质是（）A.H2B.AgC.Cl2D.O2解析：等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中，NaCl、AgNO3恰好完全反应生成AgCl和NaNO3,整个溶液变成了Na2SO4和NaNO3的混合溶液。溶液中存在的阳离子：Na+、H+;阴离子SO、NO、OH-。根据离子放电规律可知道，电解时阴极H+放电，阳极OH-放电，分别生成H2和O2。答案：D14.用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200 mL 0.3 molL-1 NaCl的溶液和300 mL
14、0.2 molL-1的AgNO3溶液，当产生0.56 L(标准状况)Cl2时停止电解，取出电极，将两烧杯溶液混合，混合液的pH为(假设：电解过程中电解产物不发生其他变化，混合后溶液的总体积为500 mL)（）A.1.4B.5.6C.7D.12.6解析：两电解池中的电极反应为：甲.阳极反应：2Cl-2e-Cl2;阴极反应：2H+2e-H2。乙.阳极：4OH-4e-2H2O+O2；阴极：4Ag+4e-4Ag。根据电荷守恒定律，产生氯气的物质的量n(Cl2)=0.56 L/22.4(Lmol-)=0.025 mol。故电子转移的物质的量为ne=20.025 mol=0.05 mol。根据电极反应：甲
15、电解池中产生的OH-的物质的量=消耗的H+的物质的量=电子的物质的量=0.05 mol；乙电解池中产生的H+的物质的量=消耗的OH-的物质的量=0.05 mol。两者如果混合，产生的OH-和H+恰好完全反应，溶液变成了硝酸钠溶液，为中性。答案：C15.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：（1）工业冶炼铝的化学方程式是 。（2）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 。（3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。该电解槽的阳极反应式是 。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 除去杂质后得氢氧化钾溶液从液体出口 （填写“A”或“B”）导出。解析：本题考查的是Al的性质及其制法，以及简单的电解原理，（1）（2）两问都属记忆的内容。（3）中在阳极区是阴离子放电，KOH溶液中的阴离子是OH-，所以其电极反应式为4OH-4e-2H2O+O2。阴极区H+放电：2H+2e-H2，由于H+放电，导致水的电离程度增大，使OH-浓度增大，又因为阳离子交换膜只允许阳离子通过，所以阴极区的pH会增大。答案：（1）2Al2O34Al+3O2(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2(3)4OH-4e-2H2O+O2H+放电，促进水电离，OH-浓度增大B