【創(chuàng)新方案】2020-2021學(xué)年高中化學(xué)每課一練：1.2.1-電解的原理(魯科版選修4)

一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1．下列關(guān)于電解池中形成的閉合回路的敘述中，正確的是()A．電解池中的閉合回路僅是由電子的定向移動形成的B．金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負(fù)極流向電解池的陽極，從電解池的陰極流向電源的正極C．在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陰極移動，陽離子向陽極移動D．相同時間內(nèi)，陽離子在陰極上得到的電子數(shù)與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相同解析：在電解池中，導(dǎo)線和電極上是由電子的定向移動，而溶液中則靠離子的定向移動，才使整個電解池形成一個閉合回路；導(dǎo)線中電子的方向與電流方向相反，故電子從電解池的陽極流向電源的正極，從電源的負(fù)極流向電解池的陰極；電解質(zhì)溶液中，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動；不論如何，兩極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)總是相等的。答案：D2．相同條件下，下列裝置中指定電極的電極反應(yīng)式相同的是()A．①③⑤⑧⑨ B．②④⑥⑦⑩C．②③④⑤⑥⑦⑩ D．①③⑤⑦⑨解析：在五個電解池中，陽極均為Cl－放電，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑。答案：B3．用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，若保持溫度不變，則一段時間后()A．溶液的pH變大B．c(Na＋)與c(COeq\o\al(2－,3))的比值變大C．溶液濃度變大，有晶體析出D．溶液濃度不變，有晶體析出解析：用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，實(shí)際是電解水，故Na2CO3會結(jié)晶析出，若保持溫度不變，則仍為原溫度下的飽和溶液，故溶液濃度不變，pH不變，c(Na＋)∶c(COeq\o\al(2－,3))不變，故選D。答案：D4．用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是()A．HCl B．NaOHC．Na2SO4 D．NaCl解析：A、B、C實(shí)質(zhì)上是電解水，濃度增大，A的pH減小，B的pH增大，C的pH不變；用石墨作電極電解NaCl(aq)時，生成NaOH，溶液中c(OH－)增大，pH增大。答案：C5．同學(xué)欲完成反應(yīng)Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑而設(shè)計了下列四個試驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是()解析：該反應(yīng)為非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，故應(yīng)設(shè)計成電解池，且應(yīng)使Cu作陽極，故選C。答案：C6．將始終流電源的正、負(fù)極(電極材料為Pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊試液浸透的濾紙上，經(jīng)過一段時間后，兩極四周濾紙的顏色分別是()ABCD陽極藍(lán)白紅藍(lán)陰極白藍(lán)藍(lán)藍(lán)解析：陽極上I－放電生成I2，使淀粉變藍(lán)，陰極上H＋放電后，使溶液中的c(H＋)＜c(OH－)，呈堿性，使石蕊顯藍(lán)色，故D項(xiàng)正確。答案：D7．[雙選題]下列有關(guān)用惰性電極電解AgNO3溶液一段時間后的說法，正確的是()A．電解過程中陰極的質(zhì)量不斷增加B．電解過程中溶液的pH不斷上升C．此時向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復(fù)電解前的狀況D．電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2∶1解析：用惰性電極電解AgNO3溶液，總的電解反應(yīng)式為：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3可知，陰極上析出Ag，陽極上放出O2，故A正確，D錯誤；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B錯誤；要使溶液恢復(fù)電解前的狀況要加入的物質(zhì)應(yīng)是4Ag＋O2，即Ag2O，C正確。答案：AC二、非選擇題(本題包括4小題，共39分)8．(9分)如圖電解裝置中，電極A是由金屬M(fèi)制成的，B、C和D都是鉑電極，甲中的電解質(zhì)溶液為MSO4，乙中的電解質(zhì)為H2SO4，E、F是外接直流電源的兩極，電路接通后，電極B上有金屬M(fèi)析出。(已知金屬M(fèi)無變價)(1)電源中E是________極，F(xiàn)是________極。(2)A極上電極反應(yīng)為____________________，B極上電極反應(yīng)為__________________，C極上電極反應(yīng)為______________________，D極上電極反應(yīng)為_____________________。解析：由甲裝置B上有金屬M(fèi)析出，可得B端為陰極，進(jìn)而得電源E為正極，F(xiàn)為負(fù)極，這樣簡潔得A、B、C、D分別為陽極、陰極、陽極、陰極，電極反應(yīng)式即可寫出。答案：(1)正負(fù)(2)M－2e－=M2＋M2＋＋2e－=M4OH－－4e－=2H2O＋O2↑4H＋＋4e－=2H2↑9．(9分)如圖所示，四支電極均為鉑電極，供選擇的四組電解質(zhì)溶液如下表：組ABCD甲槽NaOH溶液AgNO3溶液H2SO4溶液NaCl溶液乙槽CuSO4溶液CuCl2溶液AgNO3溶液AgNO3溶液要滿足的條件是：①工作一段時間后，甲槽電解液pH上升，而乙槽電解液pH下降；②b、c兩極放電離子的物質(zhì)的量相等。則：(1)應(yīng)選用的電解液是________組。(2)甲槽的電解方程式為：____________________________________________________；乙槽的電解方程式為：_____________________________________________________。解析：依據(jù)電解規(guī)律，電解后電解液的pH上升的有NaOH溶液和NaCl溶液；pH降低的有CuSO4溶液、AgNO3溶液和H2SO4溶液；pH基本不變的有CuCl2溶液。由條件①排解B、C。又由于甲、乙兩池是串聯(lián)的，故b為陽極、c為陰極，A、D組電解液的電極反應(yīng)分別為：A組b極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2Oc極：2Cu2＋＋4e－=2CuD組b極：2Cl－－2e－=Cl2↑c(diǎn)極：2Ag＋＋2e－=2Ag由條件②排解A。答案：(1)D(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑4AgNO3＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4HNO310．(10分)以Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－四種離子，分別組成電解池中的電解質(zhì)溶液，用鉑做電極，按下列要求進(jìn)行電解：(1)電解質(zhì)削減，水不變，則電解質(zhì)應(yīng)是________；(2)電解質(zhì)不變，水削減，則電解質(zhì)應(yīng)是________；(3)電解質(zhì)和水都削減，pH增大，則電解質(zhì)是________。解析：電解質(zhì)削減，水不變，則兩種離子的放電挨次在H＋和OH－之前，即Cu2＋、Cl－；電解質(zhì)不變，水削減，則兩種離子的放電挨次在H＋和OH－之后，即Na＋和SOeq\o\al(2－,4)；電解質(zhì)和水都削減，則要求電解質(zhì)的部分別子放電，Cu2＋和SOeq\o\al(2－,4)、Na＋和Cl－兩種組合，要使pH增大，則只有Na＋和Cl－一種組合。答案：(1)CuCl2(2)Na2SO4(3)NaCl11．(11分)為了加深對電解規(guī)律的理解，某同學(xué)做了以下探究，要求從H＋、Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－5種離子中兩兩恰當(dāng)?shù)慕M成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解：(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量削減，水量不變，則接受的電解質(zhì)是________。若要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是________。(2)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量削減，則接受的電解質(zhì)是________。若要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是________。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，電解過程中電解質(zhì)和水量都削減，則電解質(zhì)是________。若要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是________。解析：5種離子中，水溶液中能放電的陽離子為Cu2＋、H＋，能放電的陰離子為Cl－。(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量削減，水量不變，則陽離子只能為H＋、Cu2＋，陰離子只能是Cl－，其電解質(zhì)是HCl、CuCl2，由于電解過程中削減的是HCl、CuCl2的量，故要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)應(yīng)通入HCl、加入CuCl2。(2)實(shí)質(zhì)上是電解水，H＋、OH－分別在兩極上放電，因此，其電解質(zhì)是Na2SO4、H2SO4。電解過程中H2O的量削減，要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)應(yīng)加入H2O。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，電解過程中要求電解質(zhì)和水量都削減，則兩電極均不參與電極反應(yīng)，電解質(zhì)是CuSO4、NaCl,2CuSO4＋2H2O,2H2SO4＋2Cu＋O2↑