1、基础课时落实(五)(建议用时:40分钟)基础过关练1如图所示装置中,属于电解池的是()ABCDC构成电解池时要有与外接直流电源相连的电极,A、B错误;电极插入电解质溶液或熔化的电解质中,且要形成闭合回路,C正确、D错误。2下列有关电解及电解池的说法中错误的是()A电解过程中,一定伴随着电子的转移B电解质溶液导电的实质是某电解质被电解的过程C电解池的阳极一定与直流电源的正极相连D电解池的阴极上一定发生失去电子的反应D电解池的阴极上阳离子放电,得到电子发生还原反应。3关于下图所示两个装置的叙述正确的是()A装置名称:是原电池,是电解池B硫酸浓度变化:增大,减小C电极反应式:中阳极:4OH4e=2H
2、2OO2,中正极:Zn2e=Zn2D离子移动方向:中H向阴极方向移动,中H向负极方向移动B为电解池,电解水,阳极反应式为4OH4e=2H2OO2,硫酸的浓度增大;为原电池,溶液中的氢离子移向正极,正极反应式为2H2e=H2,硫酸的浓度减小。4下列说法正确的是()A电解KCl溶液时,阴极上的电极方程式为Ke=KB电解熔融NaCl的装置中,Na向阳极移动、Cl向阴极移动C.用石墨作电极电解熔融的MgCl2,会在阴极上析出单质镁,阳极上会有气体产生D在电解装置中,电子从阴极通过电解液流向阳极C电解KCl溶液时,根据离子的放电顺序,阴极上应该H得电子,即2H2e=H2,A项错误;接通电源后阴离子向阳极
3、移动,阳离子向阴极移动,B项错误;用石墨作电极电解熔融MgCl2时,Mg2在阴极上得电子,被还原,得到单质Mg,Cl在阳极失电子被氧化,得到Cl2,C项正确;电解池中,电子不能通过电极进入电解质溶液,D项错误。5用铂电极(惰性电极)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BHCl溶液C酸性NaCl溶液 D酸性AgNO3溶液A电解稀NaOH溶液时,阳极:4OH4e=O22H2O,阴极:2H2O2e=H22OH,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2,故A正确;电解HCl溶液、NaCl溶液时,阳极:2Cl2e=Cl2,阴极:2H2e=H2或2H2O2e=H22
4、OH,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和Cl2,故B、C错误;电解AgNO3溶液时,阳极:2H2O4e=O24H,阴极:Age=Ag,阴极和阳极上的主要产物分别是Ag和O2,故D错误。6以石墨为电极电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色 D溶液的pH变小D以石墨为电极电解KI溶液,发生的总反应为2KI2H2O2KOHH2I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),A、B、C正确;由于电解
5、产物有KOH生成,溶液的碱性增强,所以溶液的pH增大,D错误。7用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为31的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液,不可能发生的反应是()A2Cu22H2O2Cu4HO2BCu22ClCuCl2C.2Cl2H2O2OHH2Cl2D2H2O2H2O2CCuSO4与NaCl物质的量之比为31,电解的第一阶段为电解CuCl2,第二阶段可认为是电解CuSO4,第三阶段电解H2O。8用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时,发生的电极反应完全相同的是()ANaOH、H2SO4BCuCl2、Cu(NO3)2CNa2SO4、NaCl DKNO3、AgNO3A用惰性电极电解NaO
6、H、H2SO4的水溶液时实质均为电解水,电极反应均相同,A正确;电解B、C两组溶液时,阳极反应不同,阴极反应相同,B、C错误;电解KNO3、AgNO3两组溶液,阳极反应相同,阴极反应不同,D错误。9某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行,设计了四个实验,你认为可行的方案是()ABCDCAg不能和HCl自发进行氧化还原反应,所以要使反应2HCl2Ag=2AgClH2能进行,应设计成电解池,Ag失电子发生氧化反应,所以Ag做阳极,H得电子发生还原反应,所以电解质溶液中H放电,则只有C项符合条件。10某生产工艺中用惰性电极电解Na2CO3溶液获得NaHCO3和NaOH,其原理如图所示。
7、下列有关说法正确的是()Aa极接外电源的负极BB出口为H2,C出口为NaHCO3溶液C阳极反应为4CO2H2O4e=4HCOO2D应选用阳离子交换膜,电解时Na从右侧往左侧移动C根据题图所示,a极逸出O2,是溶液中水电离出的OH失去电子发生氧化反应,故a极为阳极,应接电源的正极,A错误;阴极反应为2H2O2e=H22OH,B出口为H2,C出口为氢氧化钠溶液,B错误;A出口为NaHCO3溶液,阳极反应为4CO2H2O4e=4HCOO2,C正确;阳极区的Na需要向阴极区迁移,应选用阳离子交换膜,电解时Na从左侧往右侧移动,D错误。11(双选)500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中NO
8、的浓度为0.6 molL1,用石墨作为电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况下),假定电解后溶液的体积仍为500 mL,下列说法正确的是()A原混合溶液中K的浓度为0.2 molL1B上述电解过程中共转移0.2 mol电子C电解得到Cu的物质的量为0.05 molD电解后溶液中H的浓度为0.4 molL1AD用石墨作为电极电解KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液,阳极反应为2H2O4e=O24H,阴极先后发生两个反应:Cu22e=Cu,2H2e=H2。从收集到O2为2.24 L可推知上述电解过程中共转移0.4 mol电子,而在生成2.24 L H2的过程中转移
9、0.2 mol电子,所以Cu2共得到0.4 mol0.2 mol0.2 mol电子,电解前Cu2的物质的量和电解得到的Cu的物质的量都为0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系:c(K)2c(Cu2)c(NO),c(K)c(H)c(NO),不难算出电解前c(K)0.2 molL1,电解后溶液中c(H)0.4 molL1。12从H、Cu2、Na、SO、Cl五种离子中选取某些离子恰当地组成电解质,按下列要求电解。(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)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电
10、解质和水量都减少进行电解,则采用的电解质是_。解析首先把阴、阳离子两两组合成物质,根据离子放电顺序判断:(1)为电解电解质型;(2)为电解水型;(3)为放氧生酸型和放氢生碱型。答案(1)HCl、CuCl2(2)H2SO4、Na2SO4、NaHSO4(3)CuSO4、NaCl13如图所示装置为在直流电源的作用下电解CuSO4溶液的装置,其中A、B为石墨电极,a、b为电源的两极,当接通电源,通电一段时间后,将B电极取出,洗干净并干燥后称量,其质量增加了3.2 g,则:(1)a电极为电源的_极。(2)写出电极反应式:A极_,B极_。(3)若使反应后的溶液恢复到原来状态,则应该加入_,加入_g。解析B
11、电极质量增加,则B电极为电解池的阴极,阴极发生还原反应,铜离子得到电子转化为铜单质,阴极与电源的负极相连,因此b电极为电源的负极、a电极为电源的正极。A电极为电解池的阳极,发生氧化反应,水失去电子转化为氧气和氢离子。应补充氧化铜使电解质溶液恢复到原来状态,阴极析出的铜的质量为3.2 g,而氧化铜中铜的质量分数为80%,因此需要补充的氧化铜的质量为4.0 g。答案(1)正(2)2H2O4e=O24H2Cu24e=2Cu (3)CuO4.014如图是两种溶液进行电解的装置。电极A是由金属M制成的,M的硝酸盐的化学式为M(NO3)2,B、C、D都是铂电极,P、Q是电池的两极,电路接通后,试回答下列问
12、题:05 molL1 M(NO3)20.5 molL1 Na2SO4甲乙(1)电极B上有金属M沉淀出来:电极反应式为_,同时电极C产生_,电极反应式为_,电极D产生_,电极反应式为_。(2)电池中P是_极,Q是_极。(3)A极上电极反应式为_。解析电极B上有金属M沉淀出来说明B是阴极,A是阳极,则乙池中电极C是阳极,D是阴极;对应的电极P是正极,电极Q是负极;乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液,所以在C电极上有氧气产生,D电极上有氢气产生。答案(1)M22e=M氧气4OH4e=2H2OO2氢气2H2e=H2(2)正负(3)M2e=M2拓展培优练15如图所示,甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O
13、。下列说法正确的是()甲池乙池A甲池中负极上发生的反应为N2H44e=N24HB乙池中石墨电极上发生的反应为4OH4e=2H2OO2C甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小D.甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g 固体B分析题图知甲是燃料电池,乙是电解池,甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液,则负极不可能生成H,应该是N2H44e4OH=N24H2O,A项错误;乙池中石墨电极是阳极,发生氧化反应,B项正确;根据甲池总反应式知生成了水,则氢氧化钾溶液的浓度变小,pH减小;乙池中阴极析出铜,阳极OH放电,乙池的溶液pH减小,C项错误;根据各个电极通过的电量相等知N2H42Cu,则
14、甲池中消耗0.1 mol N2H4时乙池电极上会析出12.8 g铜,D项错误。16某实验小组模拟“人工树叶”的电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和某种燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A该装置将化学能转化为光能和电能B该装置工作时,H从b极区向a极区迁移C每生成1 mol O2,有44 g CO2被还原Da电极上的电极反应式为3CO218H18e=C3H8O5H2OB由装置图可知,该装置为电解池,A项错误;b电极连接电源的正极,作阳极,在电解池中H向a极(阴极)区移动,B项正确;b电极上发生的是H2OO2的氧化反应,每生成1 mol O2转移4 mol电子,a电极
15、上发生反应CO2C3H8O,C3H8O中碳元素的化合价是2,每消耗3 mol CO2转移18 mol电子,故生成1 mol O2消耗 mol CO2,C项错误;a电极上发生还原反应3CO218H18e=C3H8O5H2O,D项错误。17钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na)为电解质,其反应原理如图甲所示:甲乙(1)根据表中数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在_(填字母)范围内。A100 以下B100300 C300350 D3502 050 物质NaSAl2O3
16、熔点/97.81152 050沸点/892444.62 980(2)放电时,电极A为_极,电极B发生_(填“氧化”或“还原”)反应。(3)充电时,总反应为Na2Sx=2NaxS,则阳极的电极反应式为_。(4)若把钠硫电池作为电源,电解槽内装有KI及淀粉的混合溶液,如图乙所示,槽内中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是_。解析(1)原电池工作时,控制的温度应满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115 而低于444.6 ,只有C项符合题意。(2)放电时,Na在电极A发生氧化反应,故电极A为原电池的负极,电极B是正极,发生还原反应。(3)充电时,发生电解反应,阳极反应式为S2e=xS。(4)根据以上分析,左侧溶液变蓝色,说明生成I2,左侧电极为阳极,电极反应式为2I2e=I2,右侧电极为阴极,电极反应式为2H2O2e=H22OH,右侧I、OH通过阴离子交换膜向左侧移动,发生反应:3I26OH=IO5I3H2O,故一段时间后,蓝色逐渐变浅。答案(1)C(2)负还原(3)S2e=xS(4)右侧溶液中生成的OH通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中的I2反应