2017-2018學(xué)年選修4第一章第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解第1課時(shí)作業(yè)含答案精品

1、第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一一電解第1課時(shí)電解的原理A級(jí)基礎(chǔ)全面練1.下列裝置中屬于電解池的是（） ft HI 稀藤酸C11SO1溶液B解析：選C A項(xiàng)裝置是原電池；B項(xiàng)裝置既不能構(gòu)成原電池（兩電極相同）也不能構(gòu)成電解池（無直流電源）；C項(xiàng)裝置是電解池；D項(xiàng)裝置不能形成閉合回路，故不能構(gòu)成原電池。2 .電解池中，陽極一定 （）A.發(fā)生氧化反應(yīng)B.與電源正極相連C.是鉗電極D.得電子解析：選B 陽極材料若為活潑金屬則直接發(fā)生氧化反應(yīng)；若為惰性電極，則最易失電子的陰離子發(fā)生氧化反應(yīng)。3 .電解CuCl2和NaCl的混合溶液，陰極和陽極上首先析出的物質(zhì)分別是（）A. Cu 和 Cl2B. H2和 Cl2

2、C . H2 和 O2D. Cu 和 O2解析：選A 在CuCl2和NaCl溶液中，Cu"、Na > H +向陰極移動(dòng)，因 Cu2+氧化性 最強(qiáng)，則陰極反應(yīng)為 Cu2+ 2e =Cu ,而CL、OH-向陽極移動(dòng)，因 CL的還原性比 OH 一強(qiáng),所以陽極反應(yīng)為2C 2e=CbT ,故電解時(shí)陰極、陽極首先析出的物質(zhì)分別為Cu 和 Cl 2。4 .某同學(xué)欲完成 2HC1 + 2Ag=2AgCl + H2 T反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是（）Fe：小1溶液 D解析：選C 銀在金屬活動(dòng)性順序中位于氫之后，因此Ag不能直接與鹽酸反應(yīng)，可利Ag須失電子成為 Ag ,因此Ag用電解的

3、方式使反應(yīng)得以進(jìn)行。根據(jù)元素化合價(jià)的變化, 為陽極。5 .用石墨電極電解某酸溶液時(shí)，在相同條件下，陰、陽兩極收集到的氣體的體積之比是2 ： 1,則下列結(jié)論正確的是 （）A,陰極上一定產(chǎn)生 H2,陽極上一定產(chǎn)生 。2B.該酸可能是鹽酸C.電解后溶液的酸性減弱D.陽極的電極反應(yīng)式為 2H+ + 2e=H 2 T解析：選A 電解酸溶液時(shí)，H +在陰極上放電產(chǎn)生 H2,又因陰、陽兩極收集到的氣體的體積之比是2： 1,可知陽極上一定產(chǎn)生 。2,故該酸為含氧酸，電解該酸溶液的實(shí)質(zhì)是電 解水，則電解后溶液的酸性增強(qiáng)。6 .如圖為直流電源電解稀 Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴

4、石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是（）A.逸出氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），a電極的小于b電極的B. 一電極逸出無味氣體，另一電極逸出有刺激性氣味氣體C. a電極附近呈紅色， b電極附近呈藍(lán)色D. a電極附近呈藍(lán)色， b電極附近呈紅色解析：選D 由圖可知a為陰極，b為陽極，由于電極為石墨，且在溶液中存在的微粒為Na+、SO,、H +和OH ,故電極反應(yīng)為陽極 4OH -4e =O21 +2H2O；陰極4H + 4e=2H2，,兩極均產(chǎn)生無色、無味氣體，且陽極氣體比陰極氣體少；由于陽極附近OH一減少，故溶液呈酸性，由于陰極附近H+減少，故溶液呈堿性，故滴入石蕊溶液，陽極附近顯紅色，陰極附近顯藍(lán)色。7

5、.下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的是（）A. HCl、CuCl2、Ba（OH） 2B. NaOH、CuSO4、H2SO4C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D. NaBr、H2SO4、Ba(OH) 2解析：選C 電解時(shí)只生成氫氣和氧氣，則電解質(zhì)所含的陽離子在H+之后放電，陰離通電 ，一八，、一子應(yīng)該在 OH之后放電。電解 HCl溶液的方程式為 2HCl=Cl2, +H2T , A項(xiàng)錯(cuò)誤；通電人一電解CuSO4溶液的方程式為 2CuSO4+2H2O=2Cu +2H2SO4 + O2T , B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解NaBr 溶液的方程式為 2NaBr + 2H2O=2NaOH + H

6、2T +B2, D 項(xiàng)錯(cuò)誤。8 .以石墨為電極，電解 KI溶液(其中含有少量酚儆和淀粉 )。下列說法錯(cuò)誤的是()A.陰極附近溶液呈紅色B.陰極逸出氣體C.陽極附近溶液呈藍(lán)色D.溶液的pH變小解析：選D 以石墨為電極，電解 KI溶液時(shí)，陰離子在陽極的放電能力L>OH一,陽 .誦曲A 離子在陰極的放電能力H+>K+,所以該電解反應(yīng)為 2KI +2H2O=I2+H2T +2KOH。由于在溶液中含有少量酚酗:和淀粉，所以在陽極附近碘單質(zhì)遇淀粉，溶液變?yōu)樗{(lán)色；在陰極由于產(chǎn)生氫氣，溶液顯堿性，遇酚儆，溶液變?yōu)榧t色。因?yàn)楫a(chǎn)生了堿，溶液堿性增強(qiáng)，所以 溶液的pH變大。9 .如下圖裝置中，a、b都是

7、惰性電極，通電一段時(shí)間后，a極附近溶液呈紅色。(1)電源的負(fù)極是, B中的陽極是。10 ) 電 極 質(zhì) 量 增 加 的 是 pH(填“增大” “減小”或“不變”)。(3)B裝置用U形管的原因是 解析：題給裝置是電解裝置，根據(jù)現(xiàn)象推斷，a、b為惰性電極，a附近溶液顯紅色,即a附近溶液呈堿性。則 a極析出H2,發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。故電源 X是負(fù)極，Y是正極。在A裝置中，鉗極是陰極，銅極是陽極。陽極活性電極本身放電，陰極是Cu2+放電，即陽極：Cu 2e=Cu2+(氧化反應(yīng)),陰極：Cu2+ 2e=Cu(還原反應(yīng)),故A裝置是典型的電鍍裝置，pH無變化，各離子濃度也無變化。B用U形管是為了讓 H2

8、和Cl 2分開，防.，.一、一，、通電木.一.木止爆炸。電解萬程式：2NaCl + 2H2O=2NaOH + H2T +CI2T。答案：(1)X b (2)Pt不變(3)防止H2、CI2混合后發(fā)生爆炸10.用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液：硫酸；鹽酸； NaOH溶液；Na2SO4溶液；CuCl2溶液；NaCl溶液；CuSO4溶液。請(qǐng)依據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題(填序號(hào))：(1)陰極反應(yīng)與相同的有 ,與相同的有 。(2)陽極反應(yīng)與相同的有 ,與相同的有 。(3)寫出電解下列溶液的化學(xué)方程式：(4)只有水被電解的是 ,只有電解質(zhì)本身被電解的是 ,電解質(zhì)和水都 被電解的是。(5)電解后溶液的pH顯著增大的是

9、 ,減小的是 。(6)欲使溶液電解后復(fù)原需 ,欲使電解后的復(fù)原需加入 。答案：(1)(2)2H 2O=2H2 T +。2個(gè)一 一通電 一 人,八.木2NaCl + 2H2O=2NaOH + H 2 T + Cl2 T通電人2CuSO4 + 2H 2O=2H 2SO4 + 2Cu + O2 T(4)(6)通入HCl氣體(5)CuOB級(jí)一深化提能練1 .同溫、同壓下，用惰性電極在U形管中電解下列物質(zhì)的水溶液，消耗相同的電量,生成氣體體積最大的是()A.飽和食鹽水B. CuCl2溶液C. CuSO4溶液D. NaOH 溶液解析：選A 電解飽和食鹽水，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，假設(shè)轉(zhuǎn)移2 mol電子，生

10、成氫氣和氯氣各1 mol,共2 mol;而電解CuCl 2溶液產(chǎn)生的氣體只有氯氣，轉(zhuǎn)移 2 mol電子，生成氯氣1 mol;電解CuSO4溶液，產(chǎn)生的氣體只有氧氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氧氣0.5 mol;電解NaOH溶液，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氧氣， 轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氫氣1 mol、氧氣0.5 mol,共 1.5 mol。2 .下列有關(guān)水的電解實(shí)驗(yàn)的說法中不正確的是（）A.為提高水的電解速率，可以在水中加入少量的氯化鈉B.若在水中加入少量的硫酸鈉，電解結(jié)束后溶液的pH將會(huì)保持不變C.電解過程中，陰極區(qū)附近溶液的pH會(huì)增大D.當(dāng)電解產(chǎn)生氧氣 1.12 L（標(biāo)準(zhǔn)犬況）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量

11、為0.2 mol解析：選A 氯化鈉是電解質(zhì)，加入少量的氯化鈉后，電解速率加快，但是電解時(shí)氯離 子要失電子，陽極得到氯氣；加入少量的硫酸鈉，實(shí)為電解水，硫酸鈉濃度增大，但溶液的pH將會(huì)保持不變；電解過程中，陰極區(qū)氫離子得電子，氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大；產(chǎn)生1 mol氧氣轉(zhuǎn)移4 mol e ,故產(chǎn)生氧氣1.12 L（標(biāo)準(zhǔn)犬況）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 0.2 mol。3 .某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.電解初期，石墨電極上有 H2產(chǎn)生I.8 .整個(gè)電解過程中，H +的濃度不斷增大稀，巾 怦C.電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出酸屋隹運(yùn)夏第展 電解一一.D.電

12、解初期，總反應(yīng)萬程式為Cu+H2SO4=CuSO4+H2T解析：選B 電解初期，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu - 2e =Cu2+ ；陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H+2e=H2,。電解一段時(shí)間后，成為電鍍銅，溶液中離子濃度及pH等不再變化。4.按圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若乙中橫坐標(biāo)x表示通過電極的電子的物質(zhì)的量，則下列敘述正確的是（）A. F表示反應(yīng)生成B. E表示反應(yīng)消耗C . E表不反應(yīng)生成D . F表不反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量H2O的物質(zhì)的量O2的物質(zhì)的量H2SO4的物質(zhì)的量解析：選B題圖甲裝置中發(fā)生的反應(yīng)為-通電人2CuSO4+ 2H2O=2Cu + O2 T +2H2SO4,當(dāng)轉(zhuǎn)移4 mol電子時(shí)

13、，消耗H2O 2 mol,生成的Cu、O2和H2SO4的物質(zhì)的量分別為 2 mol、1 mol、2 mol。9 .下圖所示的電解池I和n中， a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極 b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b<do符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是（）由解泄I 電解池II選項(xiàng)XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3解析：選D題意表明電極 b d上沒有氣體逸出，所電解的鹽溶液中金屬元素，應(yīng)該在金屬活動(dòng)順序表中（H）以后，只有D符合題意。10 將含有KCl、CuBr2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液用伯電極進(jìn)行電

14、解，且電解時(shí)間足 夠長(zhǎng)。有以下結(jié)論：溶液中幾乎沒有Br ;電解質(zhì)溶液為無色；最終溶液顯堿性；K +、Na+和SO4一的濃度幾乎沒有變化。正確的是（設(shè)CI2、Br2全部從溶?中逸出）（）A.B.僅C.D.均正確解析：選A 溶液中存在的陰離子有：Cl、Bl、SO2-、OH ,陽離子有：K+、Cu2+、Na +、H o因用惰性電極電解足夠長(zhǎng)時(shí)間，陰離子首先放電的是Br : 2Br -2e=Br2,其次是 Cl ： 2Cl - 2e =Cl2 T ,最后是 OH - ： 4OH - 4e =2H 2O + O2 T , SO2一在溶液中不放電，陽離子首先放電的是Cu2+： Cu2 +2e =Cu,其次

15、是 H + : 2H+ 2e=H2,。所以先電解 CuBj 陽極生成Br2,陰極析出Cu ,當(dāng)CuBr2電解完畢時(shí)， 相當(dāng)于繼續(xù)電解 HCl（H +來源于水），當(dāng)C消耗盡時(shí)，則繼續(xù)電解水。由于Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu,電解液變?yōu)闊o色；C放電時(shí)，水電離出的 H +放電，使溶液中的 OH濃度增大；由 于電解足夠長(zhǎng)時(shí)間，水被消耗，K +、Na +、SO%濃度會(huì)增大。11 如下圖所示，x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極極板質(zhì)量增加，b極極板處有無色無味的氣體放出，符合這一情況的是二三-二二二科工溶液a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極C

16、uCl2解析：選A 由題意知a極板質(zhì)量增加，a應(yīng)為陰極，則b為陽極，x為電源的負(fù)極，y 為電源正極。A選項(xiàng)中a極板為陰極，b極板為陽極，參考各個(gè)選項(xiàng)知，A項(xiàng)符合，電解時(shí)， a極有Cu附著，b極有O2放出；B項(xiàng)不符合，電解時(shí) a極無質(zhì)量變化；C項(xiàng)陽極為Fe, 為活性電極，電解時(shí) Fe在陽極放電溶解，無氣體生成，故 C項(xiàng)不符合；D項(xiàng)電解時(shí)，Cl 在陽極放電生成 Cl2, Cl2為黃綠色有刺激氣味的氣體，與題意不符合。12 將 0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu（NO 3）2、0.6 mol KCl 溶于水，配成 100 mL 溶液，用 惰性電極電解一段時(shí)間后，若在一極析出 0.3 m

17、ol Cu ,此時(shí)在另一極上產(chǎn)生的氣體體積 （標(biāo) 準(zhǔn)狀況）為（ ）A. 4.48 L B. 5.6 L C. 6.72 L D. 7.84 L解析：選B AgNO3和KCl反應(yīng)后，溶液中能發(fā)生放電的離子為0.4 mol Cu2+、0.4 molC廠及H+和OH-;陰極生成0.3 mol Cu時(shí)，轉(zhuǎn)移電子 0.6 mol。陽極先發(fā)生反應(yīng) 2C一 2e=Cl2? , 0.4 mol CL放電消耗 0.4 mol電子，生成 0.2 mol Cl 2；再發(fā)生反應(yīng) 4OH - 4e=2H2O+O2?,消耗0.2 mol電子，生成0.05 mol O 2,故陽極共生成氣體0.25 mol,體積為5.6 L

18、（標(biāo)準(zhǔn)況）。13 如圖為持續(xù)電解含有一定量CaCl2水溶液（含酚配）的裝置（以伯為電極），A為電流表。電解一段時(shí)間t1后，將CO2連續(xù)通入電解液中。電解時(shí)，F(xiàn)極發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式為, E極發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 ,電解總反應(yīng)式為（2）電解池中產(chǎn)生的現(xiàn)象：。解析：溶液中含有 Ca2+、H+、Cl OH ,通電時(shí)，Ca2+、H +移向陰極，H +放電能力比Ca2+強(qiáng)，在E極上發(fā)生反應(yīng)：2H + + 2e=H2, , OH -富集在陰極(E極)，則使陰極 區(qū)溶液變紅；C、OH一移向陽極，C在陽極放電，2C一 2e=Cl2,總反應(yīng)方程式通電 一、一. 一一 .、一 、一、一2Cl + 2H2O=2OH +H2T+ Cl2T,通電一段時(shí)間后，溶放堿性增強(qiáng)，通入CO2后,生成CaCO3沉淀，繼續(xù)通入 CO2沉淀消失，生成易溶于水的 Ca(HCO 3)2。答案： 氧化 2Cl 2e =Cl2 T 還原 2H +2e=H2 T 2Cl + 2H2。= 2OH +H2T + CI2 T(2)通電后E極處溶液呈紅色通電時(shí)，E極、F極均有氣體生成通入CO2時(shí),溶液中先出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)通入CO2沉淀又消失。14 .如圖所示，甲燒杯中盛有 10