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1、1电解规律电解规律【巩固练习巩固练习】 一、选择题 1以 Pt 作电极，用电源串联电解分装在两个烧杯里的 200mL0.3molL1NaCl 溶液和 300mL0.1molL1的 AgNO3溶液，过一段时间后取出电极，将两杯溶液混合，则对混合溶液的 pH 判断正确的是（ ） 。A小于 7 B大于 7C等于 7 D大于或等于 72某铝冶炼厂以碳棒为电极，电解熔融状态的 Al2O3，当生成 54kg 铝时，阳极消耗 24kg 碳，则阳极生成的 CO和 CO2混合气中，CO 与 CO2两种气体的分子个数之比为（ ）。A 12 B 21C 13 D 113CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：
2、2Cu2+4I2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极，以 Cu 为阳 极电解 KI 溶液，通电前的电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液 呈现蓝色，对这个现象的正确解释是（ ） 。 阴极电极反应 2H+2eH2使 c(OH)c(H+) 阳极 2Cu+4I4e2CuI+I2，I2遇淀粉变蓝 阳极 Cu2eCu2+，Cu2+显蓝色 电极 2I2eI2，I2遇淀粉变蓝 A B C D4通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝 酸亚汞的物质的量之比 n（硝酸银）n(硝酸亚汞)21，则下列表述正确的是（ ） 。 A
3、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比 n(Ag)n(Hg)21 B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等 C硝酸亚汞的化学式为 HgNO3 D硝酸亚汞的化学式为 Hg2(NO3)25某学生为完成 2HCl+2Ag2AgCl+H2，设计如图所示的四个实验，你认为可行的实验是（ ） 。6用惰性电极电解 M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重 a g 时，在阳极上同时产生 b L（标准状况）氧气，从而 可知 M 的相对原子质量是（ ） 。A72.4ax bB11.2ax bC5.6ax bD2.5ax b7在水中加等物质的量的 Ag+、Pb2+、Na+、SO42、NO3、Cl，该溶液放在用惰性电极作
4、电极的电解槽中，通2电片刻，则氧化产物与还原产物质量之比为（ ） 。A35.5108 B16207 C81 D10835.58电解 100 mL 含 c (H+)=0.30 molL1的下列溶液，当电路中通过 0.04 mol 电子时，理论上析出金属质量 最大的是（ ） 。A0.10 molL1 Ag+ B0.02 molL1 Zn2+C0.20 molL1 Cu2+ D0.20 molL1 Pb2+9用石墨做电极电解 CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（ ）ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO45H2O10将两个铂电极插入 500mL C
5、uSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重 0.064g（设电解时该电 极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化） 。此时，溶液中 H+浓度约为（ ）A410-3mol/L B210-3 mol/L C110-3 mol/L D110-7mol/L11当用两铂电极电解 100 g 10CuSO4溶液一段时间后，在阳极析出 0.16g 物质时，CuSO4溶液的质量分数为 （ ）A8.41 B8.36 C8.73 D9.6212用石墨作电极电解 CuCl2溶液，当通电一段时间后，阳极收集到 2.24 L 气体(标准状况)。下列有关说法正 确的是（ ）A阴极生成的铜为 3.2g B上述电解
6、过程中共转移 0.2 mol 电子C电解得到的 Cu 的物质的量为 0.5mol D电解后溶液呈碱性13某溶液中含有两种溶质 NaCl 和 H2SO4，它们的物质的量之比为 3:1，用石墨做电极电解溶液时，根据电解 产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（ ）A阴极只析出 H2 B阳极先析出 Cl2，后析出 O2C电解最后阶段为电解水 D溶液 pH 不断增大，最后为 7二、非选择题 1采用惰性电极，从 NO3、SO42、Cl、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+中选出适当的离子组成电解质并电解。（1）若两极分别放出 H2和 O2，电解质可能为_。（2）若阴极析出金属，阳极放出 O2，电解质可
7、能为_。（3）若两极均放出气体，且体积之比为 11，电解质可能为_（4）若既无 O2又无 H2放出，电解质可能为_。2某研究性学习小组的学生在一次活动中，设计如下方案来测定铜的相对原子质量：指导老师认为此方案可行，提供了一瓶含有一定量 H2SO4、Fe2(SO4)3杂质的 CuSO4溶液及其他相关药品、器 材。3已知 Cu2+、Fe2+、Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的 pH 如下表：氢氧化物开始沉淀时的 pH氢氧化物完全沉淀时的 pHCu2+ Fe2+ Fe3+4.7 7.0 1.96.7 9.0 3.2（1）同学们首先讨论不纯的 CuSO4是否需要提纯。假如你是学习小组的学生，请阐明你的看法
8、。结合你 的意见，只需选择（a） 、 （b）中一题作答（a）需要提纯，加入_（填写试剂化学式） ，反应后经过滤即可提纯 CuSO4溶液。（b）不必提纯，理由是_。（2）用铜和石墨两个电极电解 CuSO4溶液时，铜电极应接电源的_极。石墨电极上的电极反应式是 _。电解总反应式是_。（3）该实验测得的铜的相对原子质量是_。 （用含 m、V 的代数式表示）3有一种化学式为 R(NO3)xnH2O 的硝酸盐晶体。现取此晶体 6.05 g 溶于水配成 500 mL 溶液，用石墨棒作电 极对此溶液进行电解，当通过电流强度为 5A 的电流 16.05 min 时，溶液中的金属离子已全部放电，且其中一极 增重
9、 1.60 g（已知此晶体的摩尔质量为 242 gmol1） ，试求：（1）x 和 n 的值；（2）R 的相对原子质量；（3）若反应前后溶液体积保持不变，求反应后溶液的 pH。【答案与解析答案与解析】 一、选择题 1D 【解析】NaCl 为 0.06mol，AgNO3为 0.03mol，串联电路中电子通过电量总是相同的，当通过的电子小于0.03mol 时，根据电子守恒，NaCl 溶液中产生的 NaOH 和 AgNO3溶液中产生 HNO3的物质的量相等，将两杯溶液混合，NaOH 和 HNO3恰好中和，剩余 NaCl 和剩余 AgNO3反应，即成 NaNO3和 NaCl 溶液，pH7。当电路中通过
10、的电子大于 0.03mol 时，电解 NaCl 溶液产生的 NaOH 多于电解 AgNO3溶液产生的 HNO3则混合后，混合溶液 pH7。2D 【解析】3A4【解析】电解池的阴极材料为石墨，阳极为 Cu，电解溶液为 KI，因此电解时，阳极为电极材料 Cu 自身放电生 成 Cu2+进入阳极区，而由题给信息知，Cu2+能氧化 I生成 I2，故阳极处的淀粉遇 I2变蓝； 阴极为 H2O 电离出的 H+放电，H+放电的同时，产生大量 OH，使得阴极区碱性，故酚酞变红。因此能正确解释 电解过程中的现象的为。4D 【解析】通以相等的电量，即是通过相同的电子数，银和亚汞都是+1 价，因此得到的单质银和汞的物
11、质的量也 应相等；又因电解的 n(硝酸银)n(硝酸亚汞)21，硝酸银的化学式为 AgNO3，故硝酸亚汞的化学式不可能 为 HgNO3，只能为 Hg2(NO3)2。5D 【解析】该反应不能自发进行，必须电解，且阳极为 Ag。6C 【解析】由电极反应，阴极：Mn+xeM，阳极：4OH4e2H2O+O2，利用阴、阳两极转移的电子的数目相同，即1gL422.4L molabxM，由此式得15.6g molaxMb，所以r5.6(M)axAb。7C 【解析】溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀，Ag+ClAgCl、Pb2+SO42PbSO4，最后溶液就成了 NaNO3溶液；而电解 NaNO3溶液，实
12、质就是电解水，电解方程式为：2H2O 电解 H2+O2。氧化产物和还原产物的质量之比为 m (O2)m (H2)=(1 mol32gmol1)(2 mol2 gmol1)=81，即 C 项正确。8C 【解析】根据离子的放电顺序可知，当电路中通过 0.04 mol 的电子时，能析出金属的只有选项 A 和 C，根据 Ag+eAg 和 Cu2+2eCu 可知，析出的金属分别为 0.04 mol 的 Ag 和 0.02 mol 的 Cu，其质量分别为 4.32 g 和 1.28 g。但溶液中 n (Ag+)=0.10 molL0.1 L=0.01 mol0.04 mol，所以析出 Ag 的质量为 1.
13、08 g。9C【解析】用石墨做电极电解 CuSO4溶液的电解方程式是 2CuSO42H2O2H2SO42CuO2，根据缺什么补什么的，选项 C 正确。 【总结升华】做题的思路：明确溶液中存在哪些离子；阴阳两极附近有哪些离子；根据阳极氧化、阴极还原分 析得出产物。根据原溶液的酸、碱性和电极产物可对电解后溶液的 pH 的变化作出正确的判断。若电极产物只有 H2而无 O2，则 pH 变大；若电极产物只有 O2而无 H2，则 pH 变小；若电极产物既有 O2又有 H2，原溶液呈酸性， 则 pH 变小，原溶液呈碱性则 pH 变大，原溶液呈中性，则 pH 不变。10A 【解析】2CuSO4+2H2O2Cu
14、+O2+2H2SO4 根据方程式计算。11A12B5【解析】CuCl2Cu+Cl2，阳极收集到 2.24 L 气体(标准状况)，即收集 0.1 mol Cl2，转移 0.2 mol 电子，阴极生成 Cu 0.1 mol，质量为 6.4g，电解后溶液仍为 CuCl2溶液，只是浓度减小，溶液仍因水解呈酸性。13D二、非选择题 1 （1）Ba(NO3)2、HNO3、H2SO4 （2）CuSO4、Cu(NO3)2、AgNO3 （3）HCl （4）CuCl2 【解析】 （1）电解实质是电解水；（2）阴极：Cu2+2eCu，Ag+eAg；阳极：4OH4e2H2O+O2；（3）2HCl 通电 H2+Cl2，
15、产物体积之比为 11；（4）CuCl2 通电 Cu+Cl2。2 （1）CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3 （2）负 4OH4eO2+2H2O2CuSO4+2H2O 电解 2Cu+O2+2H2SO4 （3）11200m V【解析】 （1）如果不提纯，溶液中存在的 Fe3+先放电，使实验产生误差。除杂方法是加入 CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3，促进 Fe3+的水解，使 Fe3+以 Fe(OH)3的形式脱离溶液体系。（2）使用铜电极的目的是使还原出的铜能够附着，因此铜电极接电源的负极。（3）根据硫酸铜的电解方程式得出阴极与阳极产物量的关系为：2Cu O22 mol 22400 mLC
16、ug gm MV mL所以得出Cu11200mMV。3 （1）x=2；n=3。 （2）Ar (R)=64。 （3）pH=1。 【解析】此题电解过程中涉及有关物理学中的电学知识，考查灵活运用物理知识解决化学问题的能力。Q=It=5 Cs116.05 min60 smin1=4.815103 C，AA(e )NQnNq N3192314.815 10 C0.05mol1.6 10C 6.02 10 mol，3216.05g(R) (NO )H O0.025mol242 g molx xnn Rn ，则 0.025 mol 金属离子 Rx+xeR，电解过程中得到 0.05 mol 电子，此金属的化合价为+2，x=2。其中一极增重 1.60 g，此极必为阴极，R 的摩尔质量=1.60 g 0.025 mol=64 gmol1，Ar (R)=64，则有64+622+18n=242 得 n=3。6根据电解反应方程式：2R(NO3)2+2H2O 通电 2R+O2+4HNO3n (HNO3)=2n (R)=20.025 mol=0.05 mol，1 3310.05mol(HNO )0.1mol L500mL 10L mLc ，pH=lgc (H+)=lg0.1=1。