电能转化为化学能——电解练习
电能转化为化学能——电解练习题
1.电解池中电解某盐溶液时,阴、阳两极相等的是 ()
A.析出物质的物质的量 B.析出物质的质量
C.转移电子的数目 D.放出气体的体积
2.下列描述中,不.符合生产实际的是 ()
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作为阳极
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作为阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作为阴极
D.在镀件上电镀锌,用锌作为阳极
3.用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是() A.稀NaOH溶液B.HCl溶液
C.酸性CuSO4溶液 D.酸性AgNO3溶液
4.按下图所示装置进行实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴应表示
①c(Ag+)②c(NO-3)③a棒的质量④b棒的质量⑤c(H+)
A.①③B.③④ C.①②④ D.①②⑤
5.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置.通电后在石墨电极a
和 b附近分别滴加一滴石蕊溶液.下列实验现象中正确的是 ()
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
6.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流
电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为
白色,外圈呈浅红色.则下列说法错误的是 ()
A.b电极是阴极
B.a电极与电源的正极相连接
C.电解过程中,水是氧化剂
D.b电极附近溶液的pH变小
7.某同学按右图所示的装置进行电解实验.下列说法正确的是
A .电解过程中,铜电极上有H 2产生
B .电解初期,总反应方程式为:Cu +H 2SO 4=====电解
CuSO 4+H 2↑
C .电解一定时间后,石墨电极质量不变
D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大
8.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能
使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 ( )
A .AgNO 3[AgNO 3]
B .NaOH [H 2O]
C .KCl [KCl]
D .CuSO 4[Cu(OH)2]
9.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 ( )
A .电解稀硫酸溶液,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∶2
D .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
10.如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的NaCl 饱和溶液,
C(Ⅰ)、
C(Ⅱ)为多孔石墨电极.接通S 后,C(Ⅱ)附近溶液变红,两玻璃管中有
气体生成.下列说法正确的是 ( )
A .C(Ⅰ)的电极名称是正极
B .C(Ⅱ)的电极反应式是2Cl -―→Cl 2↑+2e -
C .电子从电源的负极沿导线流向C(Ⅱ)
D .电解过程中,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)两极产生的气体质量相等
11.常温下用石墨电极,电解100 mL 0.1 mol·L -1Cu(NO 3)2和0.1 mol·L -1 AgNO 3组成的混合溶液,当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是 ( )
A .阴极增重1.4 g
B .所得溶液pH <1
C .阴极增重0.64 g
D .所得溶液pH >1
12.按如下图甲所示装置进行实验,若图乙中横坐标x 表示流入电极的电子的物质的
量,下列叙述不.正确的是 ( )
A .E 表示生成铜的物质的量
B .E 表示反应消耗水的物质的量
C.F表示反应生成氧气的物质的量
D.F表示生成硫酸的物质的量
13.(10分)从H+、Cu2+、Na+、SO2-4、Cl-五种离子中两两恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,则采用的电解质是
______________.
(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少进行电解,则采用的电解质是
______________.
(3)以铂为电极,使电解质和水量都减少进行电解,则电解质是________.14.(14)由于Fe(OH)
易被氧化,实验室很难用亚铁盐与烧碱反应得白色纯净
的Fe(OH)2沉淀,用如图所示电解实验,来探究能否制得白色纯净的
Fe(OH)2
沉淀,两电极的材料分别为石墨和铁.
(1)a电极材料应是________;b电极的电极反应式是
____________________.
(2)电解液c可以是(填编号)________.
A.纯水 B.NaOH溶液
C.Na2SO4 D.CuCl2溶液
(3)d为苯,其作用是 _____________________________________________________,
在加入苯之前,对c溶液应作简单处理: ______________________________________.
可否用其他试剂来代替苯? ______________________________________________.
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是 ()
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减小两电极间的距离
D.适当降低电解液的浓度
(5)若换为Na2SO4溶液,当电解一段时间,看到白色沉淀后,再反接电源,继续电解,
除了电极上看到气体,另一明显现象为_________________________________.15.用下图所示的装置进行电解.通电一会儿,发现湿润的KI-淀粉试纸的C端变为蓝色.则:
(1)A中发生反应的化学方程式为_________________________________________.
(2)在B中观察到的现象是____________、__________、________________.
(3)室温下,若从电解开始到时间t s,A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L,
若电解过程中无其他副反应发生,经测定,电解后A中溶液体积恰为1000 mL,则A 溶液的pH为______________.
16.(2009·全国卷Ⅰ)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为__________极;
②电极b上发生的电极反应为__________________;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:__________________________________________;
④电极c的质量变化是__________g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因是:
甲溶液:__________________________________________________________________;
乙溶液:__________________________________________________________________;
丙溶液:__________________________________________________________________;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
________________________________________________________________________
电能转化为化学能——电解练习题
1—12 CAADD DBBDC BD
13、解析:(1)电解电解质型,水不参与反应,可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐,如HCl、CuCl2.
(2)电解水型,电解质不参与反应,只起增强溶液导电性作用,可以是含氧酸,活泼金
属的含氧酸盐或强碱,如H2SO4、Na2SO4.
(3)电解质和水均参与反应,可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐,
如CuSO4、NaCl.
答案:(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4
(3)CuSO4、NaCl
14、解析:用电解法来制纯净的Fe(OH)2,用铁电极来提供Fe2+,故Fe作电解池的
阳极,即a极材料为铁;要生成Fe(OH)2还需要OH-,它可以是原有的OH-,也可以是电解生成的OH-.CuCl2电解不会产生OH-.Fe(OH)2极易被氧化:①要隔绝空气
②要排出溶液中溶解的O2(加热煮沸,空气就逸出).要加快电解速率,可以增大电解
液的浓度,但不能用硫酸,酸性溶液中不生成Fe(OH)2沉淀.而增大电压和缩小两极板间距离,均可以使电解速率加快.
答案:(1)Fe2H++2e-―→H2↑(2)BC
(3)隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2又被氧化成Fe(OH)3加热煮沸c溶液除去溶解的
O2可以考虑用汽油、煤油等密度比水小且与水分层的试剂来代替
(4)BC
(5)溶液中白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
15、解析:由题意知,KI-淀粉试纸的C端变蓝色,C端有I2生成,C端为阳极,电极反应
式为2I-―→I2+2e-,D端为阴极,E为负极,F为正极.A、B电解池中左边为阴极,
右边为阳极.A中电极反应式为:阳极: 4OH-―→2H2O+O2↑+4e-,阴极: 4Ag+
+4e -―→4Ag.B 中电极反应式为:阳极:Cu ―→Cu 2++2e -,阴极:2H ++2e -―→H 2↑.B
中溶液呈碱性,有蓝色沉淀生成.因为各电极上得失电子数相等,A 中生成O 2的体积
V (O 2)=13
×0.168 L =0.056 L ,n (O 2)=0.002 5 mol.A 溶液中n (H +)=0.01 mol ,pH =2. 答案:(1)4AgNO 3+2H 2O=====通电
4Ag +O 2↑+4HNO 3 (2)石墨极有气泡产生 Cu 极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成 (3)2
16、解析:(1)据装置图可知:此图为串联电路,在甲、丙中实质为电解水,乙中电解
CuSO 4溶液(2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4),因乙中c 电极质量增加(有Cu 析
出),则c 为阴极,d 为阳极。丙中e 为阴极,f 为阳极,电源N 端为正极;由于b 为阳极,其电极反应为4OH --4e -===2H 2O +O 2↑。在丙中,由于水的电解使K 2SO 4的浓度由10%→10.47%,设电解的水质量(减少的水)为x ,则有100g ×10.00%=(100g -
x )×10.47%,解出x =100g -95.5g =4.5g ,甲、乙电解的水质量相等,2H 2O=====电解2H 2↑+
O 2↑
2 mol 22.4 L
4.5g 18g·mol
-1 V (O 2) V (O 2)=2.8 L 。
电极c 上反应为Cu 2++2e -===Cu ,质量变化为 2.8 L 22.4 L·mol -×4×12
64 g·mol -1=16 g 。在电解前后,甲溶液因NaOH 溶液浓度增大,碱性增强;
(2)乙中铜全部析出后,溶液为稀H 2SO 4,可继续电解。
答案:(1)①正 ②4OH -4e -===2H 2O +O 2↑ ③水减少的质量:100g ×(1-10.00%10.47%
)=4.5g ,
生成O 2的体积: 4.5 g 18 g·mol -1×12
×22.4 L·mol -1=2.8 L ④16 ⑤碱性增强,因为电解后,水量减少溶液中NaOH 浓度增大酸性增强,因为阳极上OH -生成O 2,溶液中H +离子浓度增加 酸碱性强弱没有变化,因为K 2SO 4是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行,因为CuSO 4溶液已转变为H 2SO 4溶液,反应也就变为水的电解反应。