高中化学课后提升作业二十一4.3电解池1新人教版
人教版高中化学选修四配套练习：4.3电解池 Word版含解析
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．如图所示的装置能够组成电解池的是( )解析： 电解池有外接电源，而且构成闭合回路。
答案： D2．用惰性电极电解水时为了增强其导电性不应加入的电解质是( ) A ．NaOH B ．CuSO 4 C ．H 2SO 4D ．KNO 3解析： 用惰性电极电解NaOH 、KNO 3、H 2SO 4溶液时，实质是电解水，因此向水中加入这三种物质，只起到增强溶液导电性的作用；用惰性电极电解CuSO 4溶液时，电解方程式为2CuSO 4＋2H 2O=====通电2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4，因此电解水时不应加入CuSO 4。
答案： B3．下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )解析： 铜锌原电池中锌作负极，铜作正极，A 正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，B 正确；镀件上镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，C 错误；电解氯化铜溶液时，石墨作阳极，铜作阴极，D 正确。
答案： C4．(2016·衡水高二检测)某同学按图所示的装置进行电解实验。
下列说法正确的是( ) A ．石墨是电解池的负极，Cu 是电解池的正极 B ．电解过程中，铜电极上自身没什么变化 C ．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D ．整个电解过程中，石墨电极上发生的反应为2H ＋＋2e －===H 2↑解析： Cu 接电源的正极，作阳极，石墨接电源负极，作阴极，A 错；Cu 是活泼电极，直接放电：Cu －2e －===Cu 2＋，电极本身逐渐溶解，B 错；电解刚开始时，溶液中无Cu 2＋，H ＋在阴极放电，但随着电解的进行，阳极产生的Cu 2＋越来越多，因得电子能力Cu 2＋>H ＋，故在阴极放电的离子逐渐由H ＋转向Cu 2＋，D 错C 对。
答案： C5．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO 4和NaCl 的混合溶液，可能发生的反应有( )①2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋4H ＋＋O 2↑②Cu 2＋＋2Cl －=====电解Cu ＋Cl 2↑③2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑ ④2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑ A ．①②③ B ．①②④ C ．②③④D ．②④解析： 混合溶液中CuSO 4和NaCl 物质的量之比为1∶3，即发生电解的溶质离子Cu 2＋和Cl －物质的量之比为1∶3。
最新人教版高中化学《电解池》课后训练
课后训练基础巩固1．能用电解原理说明的问题是( )①电解是把电能转化为化学能②电解把化学能转化为电能③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发的氧化还原反应，通过电解原理可以实现⑤溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A．①②③④ B．②③⑤C．③④ D．①③④⑤2．如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。
则以下有关此电解池的判断正确的是( )A．a为负极，b为正极B．a为阳极，b为阴极C．电解过程中，d电极质量增加D．电解过程中，氯离子浓度保持不变3．在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极的质量减小，N 极的质量增大，符合这一情况的是( )A．电解质溶液是稀硫酸B．金属M是阳极，N是阴极C．M和N是石墨电极D．M是阴极，N是阳极4．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。
下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是( )A．Ag和AgCl溶液B．Ag和AgNO3溶液C．Fe和AgNO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液5．在以下电解槽中，随着电解的进行，溶液的pH会减小的是( )A．铜为阳极，铁为阴极，电解液为CuSO4溶液B．石墨为阳极，铁为阴极，电解液为CuSO4溶液C．铁为阳极，铜为阴极，电解液为AgNO3溶液D．石墨为阳极，铁为阴极，电解液为NaCl溶液6．按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示( )①c(Ag＋) ②c(NO－3) ③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pHA．①③ B．③④ C．①②④ D．①②⑤7．下列说法中不正确的是( )A．在冶金工业上，常用电解法得到钠、镁、铝等金属B．在金属冶炼时，除电解法外，还有热分解、热还原等方法C．工业上用电解氯化钠溶液的方法制钠单质D．电解法制钠时，钠在阴极上生成8．下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附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是( )A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B．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9．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是( )A．NaOH B．H2SO4 C．AgNO3 D．Na2SO410．如图所示A为一张浸透淀粉碘化钾溶液并滴有酚酞试剂的滤纸，a、b为两张紧贴在滤纸上的铂片，并用导线和直流电源M、N两极相连接，通电后，在a周围观察到无色溶液变为蓝色。
高考化学总复习 课时作业27 电解池 人教版
1．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，用铁作阳极B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极3．(2011上海高考)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( ) A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物解析：用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必须作阴极，阳极是惰性电极，阴极的反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu。
答案：B4．某研究性学习小组进行电化学实验，研究装置如图所示。
有关说法不．正确的是( )A．镁为负极B ．原电池中碳极的电极反应式为Fe 3＋＋e －===Fe 2＋C ．电解池中阳极处先变红D ．电解池中阴极的电极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑解析：左池为原电池，活泼金属Mg 为负极，A 项对；C 为正极，电极反应为Fe 3＋＋e －===Fe 2＋，B 项对；右池为电解池，阳极：2I －－2e －===I 2，使淀粉变蓝，C 项错，阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑，D 项对。
答案：C5.Cu 2O 是一种半导体材料，可用电解的方法制取。
电解示意图如图，电解总反应为2Cu ＋H 2O=====电解Cu 2O ＋H 2↑。
下列说法错误的是( )A ．铜电极接直流电源的负极B ．石墨电极上有氢气产生C ．阳极上发生的反应为2Cu －2e －＋2OH －===Cu 2O ＋H 2OD ．当有0.2 mol 电子转移时，有0.1 mol Cu 2O 生成解析：铜的化合价升高，失去电子作电解池的阳极，与直流电源的正极相连，生成氧化亚铜。
石墨作阴极发生还原反应生成氢气。
每转移2 mol 电子有1 mol 氧化亚铜生成，故转移0.2 mol 电子时，有0.1 mol 氧化亚铜生成。
答案：A6．按如图所示装置进行实验(其中C 1、C 2均是石墨电极)，下列说法中错误的是( )A ．在标准状况下，Zn 极减轻3.25 g 时，C 2极上放出气体体积约为1.12 LB ．发现a 点附近显红色C ．在相同条件下，C 1、C 2电极所产生气体的体积比为2∶1D ．乙池溶液的pH 减小解析：甲装置是原电池，Zn 为负极，Cu 为正极，则a 点为阴极，b 点为阳极，C 1为电解池阳极，C 2为阴极。
人教版高中化学选修四课时提升作业 二十 4.3 电解池4.3.1 Word版含解析
课时提升作业二十电解原理(40分钟70分)一、选择题(本题包括11小题,每小题5分,共55分)1.下列有关电解池说法正确的是( )A.可将电能完全转化为化学能B.接电源正极的电极一定是阳极C.阴极上发生的是氧化反应D.阳极上可能会生成金属单质【解析】选B。
A中电解池的能量转化低于100%。
C中阴极是得到电子发生还原反应。
D中阳极发生氧化反应,错误。
2.(2018·汕头高二检测)某同学为了使反应2HCl+2Ag2AgCl+H 2↑能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是( )【解析】选C。
此反应为非自发的氧化还原反应,需设计成电解池,且Ag失电子作阳极,电解质溶液中的H+得电子生成H2。
3.某溶液中含有Cu2+、Fe2+、K+、Cl-、N,用石墨作电极进行电解时,肯定得不到的产物是( )A.Cl2B.KC.CuD.H2【解析】选B。
在阴极上,溶液中的H+的得电子能力强于K+而弱于Cu2+,所以阴极上无法得到单质K但可以得到铜和氢气。
阳极上Cl-失电子能力强于溶液中的OH-,所以可以得到氯气。
4.500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(N)=6 mol·L-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到气体22.4 L(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是( )A.原混合溶液中c(Na+)=6 mol·L-1B.电解后溶液中c(H+)=4 mol·L-1C.上述电解过程中共转移8 mol电子D.电解后得到的Cu的物质的量为2 mol【解析】选B。
经过计算,c(Cu2+)=2 mol·L-1,由电荷守恒可知,原混合溶液中c(Na+)为6 mol·L-1-2 mol·L-1×2=2 mol·L-1,故A错误;B.电解后溶液中c(H+)为=4 mol·L-1,故B正确;C.由上述分析可知,电解过程中转移电子总数为4N A,故C错误;电解得到的Cu的物质的量为1 mol,故D错误。
人教版高中化学选修四第三节 电解池同步练习.docx
高中化学学习材料唐玲出品第三节电解池同步练习1.蓄电池是一种可反复充电、放电的装置。
它放电时起原电池的作用，将化学能转变为电能；而充电时电解池的作用，将电能转变为化学能贮存起来。
某蓄电池充电和放电时发生的反应为：Fe + NiO2 + 2H2O→ Fe（OH）2 + Ni（OH）2关于此蓄电池有下列说法：①放电时，NiO2为正极；②充电时，阳极反应式为：Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-;③放电时，电解质溶液中的阳离子向正极方向移动；④充电时，Ni(OH)2的反应式为：Ni(OH)2-2e-=NiO2+2H+；⑤蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中；错误的是 ( )Ａ③ B ② C①③⑤ D ②和④2.用石墨电极电解硝酸银溶液，在阳极收集到0.40克氧气，中和电解时生成的酸需250 毫升氢氧化钠溶液，则氢氧化钠溶液的浓度是 ( )Ａ 0.20 摩/升Ｂ 0.15 摩/升Ｃ 0.10 摩/升Ｄ 0.05 摩/升3．下列关于电解精炼铜的说法不正确．．．的是（）Ａ．粗铜作阳极Ｂ．用CuSO4溶液作电解液Ｃ．阴极的电极反应式：Cu2＋＋2e—= Cu Ｄ．当阳极质量减少ag时，阴极质量增加ag4.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，用铁作阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极5.在一定温度下用铂电极电解饱和Na2SO4溶液，对电解液判断正确的是（）A.会有晶体析出B.浓度变大C.浓度变小D.溶质微粒数目不变6．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.用锌片做阳极，铁片做阴极，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7. 用阳极甲、阴极乙、电解质溶液丙,在电解过程中补充加入丁物质(纯),可以使电解液的组成保持恒定。
高中化学总复习：电解池(一)—电解原理和规律(提高)知识点巩固练习
高考总复习 电解原理和规律编稿：柏兴增 审稿：武小煊【考纲要求】1．了解电解池的工作原理，结合原电池工作原理，加深对化学能与电能相互转化的理解。
2．掌握离子的放电顺序，能写出电极反应式和电解池总反应方程式。
3．掌握电解产物的判断和计算。
【考点梳理】考点一：电解原理1．电解的定义：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
电解是最强有力的氧化还原手段，可将不能自发进行的氧化还原反应得以发生。
2．电解池的装置特点：有外接电源，将电能转化为化学能。
3．形成条件：（1）与电源两个电极相连；（2）电解质溶液（或熔融的电解质）；（3）形成闭合回路。
4．阴阳极的判断及反应：考点二：原电池与电解池的比较原电池 电解池 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 反应特征自发进行非自发进行装置举例电极电池的正、负极由电极材料决定 负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、金属氧化物、非金属导体阴、阳极由所连电源决定阴极：接直流电源负极 阳极：接直接电源正极电极反应 负极：失去电子、发生氧化反应 正极：得到电子、发生还原反应阳极：阴离子或金属单质失电子发生氧化反应 阴极：阳离子得电子发生还原反应 电子流向负极e -−−−−→外电路正极考点三：电解规律1．电极材料（１）活性电极：既导电又能反应（针对阳极，指金属活动顺序表Ag 及Ag 以前的金属。
）（２）惰性电极：只导电不溶解（惰性电极一般指金、铂、石墨电极，而银、铜等均是活性电极。
） 2．离子放电顺序（1）阳极：阴离子放电顺序（活性金属）＞ S 2—＞I —＞Br —＞Cl —＞OH —＞含氧酸根＞F —（实际上在水溶液中的电解，OH —后面的离子是不可能放电的，因为水提供OH —的会放电） （2）阴极：阳离子放电顺序阴极本身被保护，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸中）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+（水中）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
高中化学 第四章 电化学基础 4.3 电解池教案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学教案
4.3电解原理CuCl 2溶液中两根碳棒，分别跟直流电源的正极和负极相连接，接通一段时间后，观察两极上的现象并用湿润的KI-淀粉试纸检验所生成的气体。
【质疑】1.通电前溶液中存在哪些离子？这些离子是如何运动的？【分析】接通直流电后，原来的离子运动发生了这样的变化？有关离子在两极发生了什么样的反应？【观看】动画实验【提问】两极产物是什现，与电源负极相连的一端的碳棒上有红色固体物质析出，与电源正极相连的一端碳棒上有使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体生成。
分析整理作出判断，红色物质为铜，黄绿色的气体为氯气。
回答：通电前溶液力及口头表达能力。
调动学生思维，分层次思考，有利于激发学习兴趣。
分析方法在教学中潜移默化的渗透。
实现感性认识到理性认识的过程。
么？【讲解】电解CuC12溶液的原理可表示为：阳极：2C1- -2e- == C12↑（氧化反应）阴极：Cu2+ + 2e- == Cu （还原反应）总反应：CuC12 Cu + C12↑【概括】通俗记法，利用谐音。
阳（极）--氧（化反应）【思考与交流】1、如何判断电解池的阴阳极？2、在CuCI2溶液中有自由移动的Cu2+、CI-、H+、OH-，为什么只有Cu2+、CI-得失电子，而H+、却不能在两极上得失电子呢？二、离子放电顺序【讲解】阳离子得到电子或阴离子失去电子的过中Cu2+、CI-、H+、OH-自由移动讨论分析，回答：通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动；带负电的CI-、OH-向阳极移动。
Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu,CI-在阳极失电子变成了CI2。
回答阳极产物—氯气（CI2）阴极产物—铜（Cu）加深记忆，培养兴趣。
调动学生处于积极思考状态，培养思维能力。
培养阅读能力及自学能力、分析问题的能力。
创设问题情境激发学生求知欲望，培养自学能力。
［讲］电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。
［板书］1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气［投影］实验装置及原理按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。
高中化学第四章电化学基础31电解原理课件新人教版选修4
程
式：
2CuSO4＋
电解 2H2O=====
2Cu
＋
O2↑
＋
2H2SO4
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础31电解原
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理课件新人教版选修4
3．电解后溶液的变化及恢复原组成的措施
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础31电解原
30
理课件新人教版选修4
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础31电解原
高中化学第四章电化学基础31电解原
16
理课件新人教版选修4
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一下眼睛， 看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础31电解原
17
理课件新人教版选修4
2．用铁电极电解氯化钠溶液，在阳极产生的是黄绿色气体 吗？
(4)电解后溶液 pH 的变化规律 ①电极区域：a.阴极 H＋放电产生 H2，阴极区 pH 变大；b. 阳极 OH－放电产生 O2，阳极区 pH 变小。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础31电解原
33
理课件新人教版选修4
②电解质溶液：a.电解过程中，既产生 H2，又产生 O2，实 质是电解水，溶液浓度增大，因而原溶液呈酸性的 pH 变小，原 溶液呈碱性的 pH 变大，原溶液呈中性的 pH 不变。b.电解过程 中，无 H2 和 O2 产生，pH 几乎不变。③电解过程中，只产生 H2，溶液中 OH－浓度增大，pH 变大。④电解过程中，只产生 O2，溶液中 H＋浓度增大，pH 变小。
2021/4/17
高中化学第四章电化学基础31电解原
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课后提升作业二十一电解原理(45分钟100分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分)1.(2016·济宁高二检测)下列说法不正确的是( )A.不能自发进行的氧化还原反应一般可以通过电解实现B.电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化C.电解池和原电池中均发生氧化还原反应D.电解、电离、原电池均需要通电【解析】选D。
电离不需要通电,而是在溶于水或熔化状态下发生的。
2.(2016·广州高二检测)现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是( )A.电解开始时阴极有H2放出B.电解开始时阳极上发生:Cu2++2e-CuC.当电路中通过电子的量超过0.1 mol时,此时阴极放电的离子发生了变化D.整个电解过程中,S不参与电极反应【解析】选D。
依据放电顺序阴极先放电的是Cu2+,故阴极开始析出的是Cu,阳极先放电的是Cl-,故阳极开始产生的是Cl2。
故A、B错;由阴极反应Cu2++2e- Cu,n(Cu2+)=0.1 mol,当电路中通过电子的量达到0.2 mol时,此时Cu2+消耗完毕,阴极放电离子变为H+,所以C错;阳极先是Cl-放电,当Cl-消耗完毕,此时H2O电离产生的OH-开始在阳极放电,S不参与电极反应。
3.(2016·淄博高二检测)用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H2和O2生成,则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有( ) ①该溶液的pH可能增大;②该溶液的pH可能减小;③该溶液的pH可能不变;④该溶液的浓度可能增大;⑤该溶液的浓度可能不变;⑥该溶液的浓度可能减小A.仅①②③B.仅①②③④C.仅①②③④⑤D.全部【解析】选C。
用惰性电极电解时,两极只有H2和O2,则实质上电解的是水,电解质不参与反应。
该电解质有3种可能,如电解硫酸溶液时,水被电解,硫酸浓度变大,pH减小;电解NaOH 溶液时,水被电解,NaOH浓度变大,pH增大;电解Na2SO4溶液时,水被电解,Na2SO4浓度变大,pH 不变,但若NaOH溶液、Na2SO4溶液是饱和溶液则浓度不变,故①、②、③、④、⑤正确,⑥不可能。
4.(2016·徐州高二检测)用惰性电极电解硫酸铜溶液,整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。
欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入( )A.0.1 mol CuOB.0.1 mol CuCO3C.0.1 mol Cu(OH)2D.0.05 mol Cu2(OH)2CO3【解析】选D。
根据图象和电解原理,O～P段电解反应的化学方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,P～Q段电解反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑,所以溶液中应加入CuO:=0.1 mol,H2O:=0.05 mol,分析四个选项,加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3合适。
5.(2016·衡水高二检测)将H2S通入FeCl3溶液中,过滤后将反应液加入电解槽中电解(如图所示),电解后的溶液还可以循环利用。
该方法可用于处理石油炼制过程中产生的H2S废气。
下列有关说法正确的是( )A.过滤得到的沉淀可能是FeS和SB.若有0.20 mol的电子转移,一定能得到2.24 L的氢气C.可以用Fe与外接电源的a极相连D.与a极相连的电极反应为Fe2+-e-Fe3+【解析】选D。
H2S与FeCl3反应生成S、盐酸和氯化亚铁,A错误;没有给出氢气所处的条件,不能求氢气的体积,B错误;根据右边生成氢气知b是负极,a是正极,若此时铁是阳极,则被溶解,C错误,D正确。
6.(2016·大连高二检测)如图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物的工作原理示意图,用一种钾盐水溶液作电解液;图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图,硫酸为电解质溶液。
下列说法不正确的是( )A.甲中铜片作阴极,K+向铜片电极移动B.乙中正极发生的电极反应为CO2+6e-+6H+CH3OH+H2OC.乙中H2SO4可以增强溶液的导电性D.甲中若C x H y为C2H4,则生成1 mol C2H4的同时生成2 mol O2【解析】选D。
根据图甲电子的移动方向知铜片作阴极,K+向铜片电极移动,故A正确;根据图乙通CO2一极的产物判断,通CO2的一极为正极,电极反应为CO2+6e-+6H+CH3OH+H2O,故B正确;由于图乙中的质子膜只允许H+通过,所以H2SO4可增强溶液的导电性,故C正确;甲中若C x H y为C2H4,则铜片上的电极反应为:2CO2+12e-+12H+C2H4+4H2O,根据得失电子守恒,铂片生成O2:=3 mol,故D错误。
7.(2016·衡水高二检测)把物质的量均为0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液,用石墨作电极电解混合溶液,并收集两电极所产生的气体,通电一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同,则下列叙述正确的是( )A.电路中共转移0.6N A个电子B.阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 molC.阳极质量增加3.2 gD.电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol·L-1【解析】选A。
根据两极均产生气体知,阴极电极反应有:Cu2++2e-Cu和2H++2e-H2↑,阳极电极反应有:2Cl--2e-Cl2↑和4OH--4e-O2↑+2H2O,设阴极生成xmol H2,结合n(CuCl2)=0.1 mol和电子守恒得:x=0.1+,解得x=0.2。
电路中共转移电子:(0.1×2+0.2×2)mol=0.6 mol,A正确;阳极得到的气体中含O2:=0.1 mol,B错误;阳极的质量不变,C 错误;电解后溶质和水均减少,且水的减少量较多,故c(H2SO4)>1 mol·L-1,D错误。
8.(2016·北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )A.a、d处:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.b处:2Cl--2e-Cl2↑C.c处发生了反应:Fe-2e-Fe2+D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜【解题指南】解答本题时应明确以下两点:(1)由实验一的现象,推理可知a、b、c、d分别为阴极、阳极、阳极、阴极。
(2)利用实验一的原理,分析出实验二中的m、n极都为阴极。
【解析】选B。
a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子剩余造成的,故A正确;b处变红,局部褪色,说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电,分别产生氧气和氯气,氢离子浓度增大,酸性增强,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,故B错误;c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,故C正确;实验一中a、c形成电解池,d、b形成电解池,所以实验二中相当于形成三个电解池(一个球两面为不同的两极),m为电解池的阴极,另一球朝m的一面为阳极(n的背面),相当于电镀,即m上有铜析出,故D项正确。
二、非选择题(本题包括3小题,共52分)9.(16分)用石墨棒作电极,在Na+、Cu2+、Cl-、S中选出适当离子组成电解质,电解其溶液,写出符合条件的一种电解质的化学式:(1)当阴极放出H2,阳极放出O2时,电解质是_____________________________。
(2)当阴极析出金属,阳极放出O2时,电解质是___________________________。
(3)当阴极放出H2,阳极放出Cl2时,电解质是___________________________。
(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时,电解质是_______________________________。
【解析】(1)当阴极放出H2,阳极放出O2时,则电解时放电离子分别为H+、OH-,实际被电解的物质为H2O,电解质为活泼金属含氧酸盐Na2SO4。
(2)当阴极析出金属,阳极放出O2时,电解时放电离子为金属离子、OH-,实际被电解的物质为H2O和电解质,应为CuSO4。
(3)当阴极放出H2,阳极放出Cl2时,放电离子为H+、Cl-,则电解质应为NaCl。
(4)由题所给离子及离子的放电顺序可知,阴极析出的金属为Cu,阳极放出的气体为O2,其电极反应为阴极2Cu2++4e-2Cu,阳极4OH--4e-2H2O+O2↑,此时电极产物的物质的量之比为2∶1,符合题意,电解质为CuSO4。
答案:(1)Na2SO4(2)CuSO4(3)NaCl (4)CuSO4【延伸探究】(1)四种溶液的pH分别如何变化?提示:分别是不变、变小、变大、变小。
(2)若两极产物的物质的量之比为1∶1,应是哪种电解质溶液?提示:应是CuCl2溶液。
10.(18分)(2016·日照高二检测)如图,p、q为直流电源两极,A由金属单质X制成,B、C、D为铂电极,接通电源,金属X沉积于B极,同时C、D产生气泡。
试回答:(1)p为________极,A极发生了________反应。
(2)C试管里收集到的气体是____________,电极方程式是______________。
(3)在电解过程中,测得的C、D两极上产生的气体的实验数据如下:仔细分析以上实验数据,请说出可能的原因: __________________________。
(4)当反应进行一段时间后,A、B电极附近溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)当电路中通过0.004 mol电子时,B电极上沉积金属X为0.128 g,则此金属的摩尔质量为________。
【解析】根据金属X沉积于B极知,B为阴极,则:A为阳极、C为阳极、D为阴极,p为正极,q 为负极;A极为阳极,故发生的反应为金属X失电子被氧化;由上面的分析知,C为阳极,其电极反应式为:4OH--4e-O2↑+2H2O;1～4 min C、D两极产生的气体体积比小于1∶2,4～10 min 产生的气体体积之比等于1∶2,说明氧气在硫酸溶液中的溶解度比氢气大;n(X2+)==0.002 mol,所以此金属的摩尔质量==64 g·mol-1。
答案:(1)正氧化(2)氧气4OH--4e-O2↑+2H2O(3)1～4 min C、D两极产生气体体积之比小于1∶2,4～10 min产生的气体体积之比等于1∶2,说明氧气在硫酸溶液中的溶解度比氢气大(4)不变(5)64 g·mol-111.(18分)(能力挑战题)(2016·长沙高二检测)甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。