高二化学上册课时同步随堂练习题23

【红对勾】2018高中化学4-3-1电解原理45分钟作业新人教版选修4一、选择题(每小题4分，每小题有1－2个正确选项)1．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∶2D．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解析：电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小，A不正确。

电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B不正确。

电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在阴极发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，由于两电极通过电量相等，故析出H2与O2的物质的量之比为2∶1，C不正确。

电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，两极通过电量相等时，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，D正确。

答案：D2．下列关于实验现象的描述不正确的是()A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快解析：铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4溶液中，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子：2H＋＋2e－===H2↑，所以可观察到铜片表面出现气泡。

用锌板作阳极、铁片作阴极电解ZnCl2溶液，实为电镀，两极发生的反应如下：阳极反应：Zn－2e－===Zn2＋，阴极反应：Zn2＋＋2e－===Zn，阴极上析出锌。

铜片插入FeCl3溶液发生的反应是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，并没有单质铁的析出。

向盛有锌粒和盐酸的试管中滴入几滴CuCl2溶液，发生反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，置换出的Cu与剩余的Zn接触，置于盐酸中，构成了原电池，加速2H＋＋2e －===H2↑反应，可观察到气泡放出速率加快。

答案：C3．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu和Ag＋＋e－===Ag 在电极上放电，析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为()A．1.62g B．6.48gC．3.24g D．12.96g解析：电解过程中，电极上析出金属的质量与电子转移数量成正比，析出1mol铜需转移2mol电子，析出1mol银需转移1mol电子，外界提供电量相同时：Cu641.92g～2Ag216xx＝6.48g答案：B4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。

有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO2－的浓度几乎没有变化。

正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)() 4A．①②③B．仅③C．①④D．均正确解析：此题电解的是混合溶液，目的是考查学生对阴、阳离子放电顺序掌握的熟练性。

溶液中存在的阴离子有：Cl－、Br－、SO2－4、OH－，阳离子有：K＋、Cu2＋、Na＋、H＋。

因用Pt 电极电解足够长的时间，阴离子首先放电的是Br－，其次是Cl－，最后是OH－，SO2－4在溶液中不放电，阳离子先放电的是Cu2＋，其次是H＋。

所以先电解CuBr2，两极分别析出Cu和Br2，当CuBr2电解完毕时，相当于继续电解HCl(H＋来自于水中)，当Cl－被消耗尽时，则继续电解水。

由于Cu2＋转化为单质铜，电解液变为无色；Cl－放电时，水电离出的H＋放电，使溶液中的c(OH－)增大；由于水被消耗，c(K＋)、c(Na＋)和c(SO2－4)会增大。

答案：A5．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的反应。

但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。

下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是()解析：Cu作阳极时，自身失电子电极反应为Cu－2e－===Cu2＋阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑；C项电解液H2SO4会与生成的Cu(OH)2中和，实际上不会生成Cu(OH)2；D项中H2O电解导电能力不强，故B项中Na2SO4溶液起增强导电性作用。

电解总反应为Cu＋2H2O===== Cu(OH)2↓＋H2↑答案：B6．将两根铂插入500mL的CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某电极质量增加0.064g(设电解时无H 2放出，且不考虑水解和溶液体积变化)。

此时溶液中H ＋浓度约为( )A ．4×10－3mol/LB ．3×10－3mol/LC ．1×10－3mol/LD ．1×10－7mol/L解析：用铂电极电解CuSO 4，阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu ；阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，电极质量增加0.064g ，一定为阴极，由2CuSO 4＋2H 2O=====通电2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4，每生成1mol Cu 同时生成1mol H 2SO 4，则c (H ＋)＝0.064 g64 g/mol ×20.5 L＝4×10－3mol/L 。

答案：A7．0.4mol CuSO 4和0.4mol NaCl 溶于水，配成1 L 溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3molCu 时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是( )A ．5.6LB ．6.72LC ．1.344LD ．11.2L解析：阴极有Cu 2＋与H ＋，Cu 2＋放电，有0.3mol Cu 析出时，则得到0.3×2＝0.6mol e －，阳极有Cl －、OH －，Cl －放电失去0.4mol 电子，则OH －放电失去0.2mol 电子，生成0.2mol Cl 2和0.05mol O 2，生成的气体在标准状况下的体积为(0.2＋0.05)mol ×22.4 L/mol ＝5.6L 。

答案：A8．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )A ．6∶3∶2B ．6∶3∶1C ．1∶2∶3D ．3∶2∶1解析：设电路中通过6mol 电子，根据K ＋＋e －===K 可算得析出6molk ；根据Mg 2＋＋2e－===Mg 算得析出3molmg ；根据Al 3＋＋3e －===Al 算得析出2mol Al 。

析出钾、镁、铝的物质的量之比为6∶3∶2。

答案：A9．将等物质的量K 2SO 4、NaCl 、Ba(NO 3)2、AgNO 3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，经搅拌、静置、过滤。

取滤液，用铂电极电解该滤液一段时间。

则两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为( )A ．35.5∶108B ．108∶35.5C ．8∶1D ．1∶2解析：四种物质混合加水，最后过滤后，得到KNO 3和NaNO 3的混合溶液，所以阳极产物为O 2，阴极产物为H 2。

答案：C10．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。

用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。

下列叙述不正确的是() A．阴极只析出H2B．阳极先极出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解析：电解质溶液中，n(Na＋)∶n(Cl－)∶n(H＋)∶n(SO2－4)＝3∶3∶2∶1。

开始电解产生H2和Cl2，随着产生H2和Cl2的同时生成的OH－中和H2SO4，且OH－过量，最后是电解水，因而最后溶液的pH>7，阴极只放出H2。

三个阶段分别相当于电解HCl―→NaCl―→H2O。

答案：D二、非选择题(共60分)11．如下图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。

电解一段时间t1后，将CO2持续通入电解液中。

(1)电解时，F极发生________反应，电极反应式为：________，E极发生________反应，电极反应式为：________，电解总反应式为：_____________________________________。

(2)电解池中产生的现象：①________________________________②________________________________③________________________________解析：溶液中含有Ca2＋、H＋、Cl－、OH－，通电时，Ca2＋、H＋移向阴极，由于H＋放电能力比Ca2＋强，在E极上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑；Cl－、OH－移向阳极，Cl－在阳极放电；2Cl－－2e－===Cl2↑，电解至t1后，溶液中OH－浓度增大，通入CO2后会有CaCO3沉淀生成。

答案：(1)氧化2Cl－－2e－===Cl2↑还原2H＋＋2e－===H2↑2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ (2)①通电后E 极处溶液呈红色。

②通电时，E 极、F 极均有气体生成。

③通CO 2时，溶液中先出现白色沉淀继续通CO 2沉淀又消失。

12．如图当线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a 端显蓝色，b 端显红色，且知甲中电极材料是锌、银，乙中电极材料是铂、铜，且乙中两极不发生变化。

回答：(1)甲、乙分别是什么装置________、________。

(2)写出A 、B 、C 、D 的电极名称以及电极材料 ________、________、________、________。

答案：(1)原电池 电解池(2)A ：负极，Zn B ：正极，Ag C ：阳极，Pt D ：阴极，Cu13．某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数数值，其实验方案的要点为：①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如下图所示。

②在电流强度为I A 。

通电时间为t s 后，精确测得电极上析出铜的质量为m g 。

试回答：(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。

下同)E接________，C接________，________接F。

实验线路中的电流方向______→________→________→C→________→________。

(2)写出B电极上发生反应的离子方程式：________；G试管中淀粉KI溶液变化的现象为_______________ ___________，相应的离子方程式是__________________________。