1、课时训练21电解原理一、选择题1.下列关于电解池的叙述中正确的是()A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的B.金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极C.在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动D.相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相等解析:在电解池中,外电路上是靠电子的定向移动形成电流,而电解质溶液中是靠阴、阳离子的定向移动而形成电流,因此A项错误。在电解池中,电子由电源的负极流向电解池的阴极,由电解池的阳极流向电源的正极;在电解质溶液中,阴离子向着阳极移动,阳离子向着阴极移动,因此B、C两项都错误,只有D项
2、正确。答案:D2.能用电解原理说明的问题是()电解是把电能转变成化学能电解是化学能转变成电能电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生A.B.C.D.解析:从能量角度看,电解是把电能转变成化学能的过程,故对,错;电解质溶液的导电过程,必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生,同时生成新的物质,故对;某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理供给电能也可以实现,故对。所以D项符合题意。答案:D3.右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
3、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电极附近呈红色解析:a为阴极:4H+4e-2H2,b为阳极:4OH-4e-O2+2H2O。对照分析A、B不正确;a极周围由于H+放电呈碱性,石蕊溶液显蓝色,b极周围由于OH-放电呈酸性,石蕊溶液显红色,故C错,D正确。答案:D4.若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu+2H+Cu2+H2,则下列关于该装置的有关说法中正确的是()A.该装置可能是原电池,也可能是电解池B.该装置只能是原电池,且
4、电解质溶液为硝酸C.该装置只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极D.该装置只能是原电池,电解质溶液不可能是盐酸解析:原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池是将电能转化为化学能的装置。由题给总方程式知,Cu失电子,H+得电子。如果是原电池,Cu是负极,它的金属活动性排在氢之后,不可能发生反应,所以只能是电解池。答案:C5.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述中正确的是()A.铅笔端作阳极,发生还原反应B.铂片端作阴极,发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a点是负
5、极,b点是正极解析:铅笔在滤纸上写字,出现红色字迹,说明铅笔端产生OH-,则铅笔端为阴极,H+放电发生还原反应生成H2,故A项错;铂片作阳极发生氧化反应,故B项错;铅笔端产生H2而不是Cl2,故C项错。答案:D6.如图所示是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断中正确的是()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,氯离子浓度不变解析:电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极,与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d为阴极,A、B两项均不正确;在电解过程中,因Cu2+是阳离子,移向阴极d,在阴极放电析出Cu,所
6、以d电极质量增加;Cl-是阴离子,移向阳极c,在阳极放电析出Cl2,会导致溶液中氯离子浓度降低,故C项对,D项错。答案:C7.用惰性电极进行电解,下列说法正确的是()A.电解稀硫酸,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12D.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11解析:电解稀硫酸实质上是电解水,c(H+)增大,溶液pH减小,A项错误;电解稀氢氧化钠溶液,实质上也是电解水,c(OH-)增大,溶液pH增大,B项错误;电解硫酸钠溶液,在阴极上生成H2,阳极上生成O2,其物质
7、的量之比为21,C项错误。D项正确。答案:D8.下图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是()a电极b电极X电极溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析:由a极板质量增加,知溶液中阳离子在a极板析出,则a为阴极,X为负极;因B中a极板不析出金属,C中X为正极可否定,又由b极板有无色无味气体放出,否定D。答案:A二、非选择题9.根据如图所示装置回答:(1)当X为Pt,Y为Fe,Z为AgNO3时,阳极反应为,阴极反应为,电解反应为。(2)X为Cu,Y为Fe,Z为CuSO4时,阳极反应
8、为,阴极反应为。答案:(1)4OH-4e-2H2O+O24Ag+4e-4Ag2H2O+4AgNO34Ag+O2+4HNO3(2)Cu-2e-Cu2+Cu2+2e-Cu10.如图为持续电解含有一定量CaCl2水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极),A为电流表。电解一段时间t1后,将CO2连续通入电解液中。(1)电解时,F极发生反应,电极反应为,E极发生反应,电极反应为,电解总反应为。(2)电解池中产生的现象:。解析:溶液中含有:Ca2+、H+、Cl-、OH-,通电时,Ca2+、H+移向阴极,H+放电能力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H+2e-H2,H2O电离出的H+放电,OH-富集在阴极(E极
9、),则使阴极区溶液变红;Cl-、OH-移向阳极,Cl-在阳极放电,2Cl-Cl2+2e-,总反应方程式:2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-;电解一段时间t1后,溶液中OH-浓度增大,相当于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液,通入CO2:Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2O,继续通入CO2:CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。答案:(1)氧化2Cl-2e-Cl2还原2H+2e-H22Cl-+2H2O2OH-+H2+Cl2(2)通电后E极处溶液呈红色通电时,E极、F极均有气体生成通入CO2时,溶液中先出现白色沉淀,继续通入CO2沉淀又消失11.由于Fe(OH)2极易被氧化,
10、所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,应用如图所示电解实验可以制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,两电极的材料分别为石墨和铁。(1)b电极材料应为,电极反应为。(2)电解液c可以是(填编号)。A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液(3)d为一苯层,其作用为,在加入苯之前对c应作何简单处理?。(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.适当减小两电极间距离D.适当降低电解液的温度(5)若c中用Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象是。答案:(1)FeFe-2e-Fe2+(2)BC(3)隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸c以除去溶解的O2(4)BC(5)Fe(OH)2变为灰绿色,最终变为红褐色