1、4.3 课后作业一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1电解池中，阳极的电极材料一定()A发生氧化反应 B与电源正极相连C是铂电极 D得电子【答案】B2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CM和N是石墨电极DM是阴极，N是阳极【答案】B【解析】通电后M极质量减小，说明M极为活性金属电极且为阳极；则N极为阴极。3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()AAg和AgCl溶液 BAg和AgNO3溶液CFe和AgNO3溶液
2、DPt和Ag2SO4溶液【答案】B【解析】电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中，AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。4现将AlCl3溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()A阴极产物是氢气B阳极产物是氧气C阴极产物是铝和氧气D阳极产物只有氯气【答案】B【解析】将AlCl3溶液蒸干灼烧得到Al2O3，电解熔融的Al2O3，阳极为O2放电，产物为O2；阴极为Al3放电，产物为Al。5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，故溶液的pH不变B电解稀NaOH溶液，
3、要消耗OH，故溶液的pH减小C电解Na2SO4溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解CuCl2溶液，在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为11【答案】D【解析】电解稀硫酸，实质上是电解水，H2SO4的物质的量不变，但溶液的体积减小，故H2SO4的浓度增大，溶液pH减小，A项不正确。电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH，阴极消耗H，实质上是电解水，故NaOH的浓度增大，溶液的pH增大，B项不正确。电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：4OH4e=2H2OO2，在阴极发生反应：2H2e=H2，由于两极通过电量相等，故析出H2与O2的物质的量之比为21，C项不正确。电解CuCl2溶液时
4、，阴极反应为Cu22e=Cu，阳极反应为2Cl2e=Cl2，两极通过的电量相等，故析出Cu和Cl2的物质的量之比为11，D项正确。【点拨】掌握常见电解质的电解规律是解答本题的关键。6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附近分别滴加石蕊试液，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一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【答案】D【解析】电解Na2SO4溶液，b电极反应为4OH4e=2H2OO2，a电极反应为2H2e=H2，所以逸出气体体积为a电极的大于b电极的，故A项
5、错误；两种气体均为无色无味的气体，故B项错误；由于a电极上H放电，所以a电极附近的c(OH)c(H)，滴加石蕊试液，a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色，故C项错误，D项正确。【点拨】首先根据阴、阳离子放电规律和电解类型规律，正确书写电解的电极反应式，即可判断出电极产物，以及电极附近溶液酸碱性的变化。7一种充电电池放电时的电极反应为H22OH2e=2H2O；NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()AH2O的还原 BNiO(OH)的还原CH2的氧化 DNi(OH)2的氧化【答案】D【解析】当为电池充电时，为电解池。与外电源正极连接的
6、电极为电解池的阳极，发生反应为氧化反应，排除A、B选项；电极反应式应是放电时的正极电极反应式的逆向反应：Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O(氧化反应，阳极)，2H2O2e=H22OH(还原反应，阴极)，故答案为D。8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Da点是负极b点是正极【答案】D【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
7、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。9关于下图所示、两个装置的叙述中，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=2H2OO2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【答案】B【解析】中有外加电源，为电解池，为原电池，A错误；中电解水，硫酸浓度增大，中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B正确；中正极反应为2H2e=H2，C错误；中H向正极移动，D错误。10某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1xCoO2LixC6=6CLiCoO2，
8、其电池如图所示。下列说法不正确的是()A放电时，LixC6发生氧化反应B充电时，Li通过阳离子交换膜从左向右移动C充电时，将电池的负极与外接电源的负极相连D放电时，电池的正极反应为Li1xCoO2xLixe=LiCoO2【答案】B【解析】由电子流向可知LixC6作负极，发生氧化反应，Li1xCoO2作正极发生还原反应，Co的化合价降低x，A、D选项正确；充电时，原电池的负极接电源的负极，作电解池的阴极。阳离子向阴极移动。B选项错误，C选项正确。11下列电化学实验装置正确的是()A电解精炼铜B验证电解饱和氯化钠溶液(含酚酞)的产物C在铁制品上镀铜D构成原电池【答案】B【解析】粗铜精炼时，应让粗铜
9、作阳极，故A错误；电解饱和氯化钠溶液时，碳棒作阳极产生氯气，可用KI淀粉溶液检验，铁棒作阴极，产生氢气，收集后可利用爆鸣实验检验，B正确；在铁制品上镀铜时，应使铁制品作阴极，故C错误；若Fe与FeCl3的反应构成原电池反应，则两者不能直接接触，将装置中的FeCl3溶液与FeCl2溶液互换即可达到目的，故D错误。12把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞混合液的表面皿中。如下图所示，最先观察到酚酞变红现象的区域是()A和 B和C和 D和【答案】B【解析】左边装置是原电池，Fe作正极，因此正极区呈碱性，使酚酞溶液显红色。右边装置是电解池，Zn作阴极，电极反应为2H2e=H2，因此阴极区呈碱性，使酚酞溶
10、液显红色，所以、两个区域最先变红色，故B项正确。【警示】本题考查了原电池和电解池原理，明确离子放电顺序是解答本题的关键，注意活泼金属作阳极时，阳极上是金属失电子而不是电解质溶液中的阴离子失电子。 二、非选择题(本题包括4小题，共40分)13(8分)如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：(1)电源中X极是_(填“正”或“负”)极。(2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)_。(3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl，则电解后溶液的p
11、H_。【答案】(1)负(2)0.025 molL1(3)13【解析】(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X为负极。(2)C中铜极增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子。由4eO2，可知B中产生的O2只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL气体，说明还有112 mL是H2，即Cu2全部在阴极放电后，H接着放电产生了112 mL H2，则通过0.01 mol电子时，Cu2已被电解完。由2eCu，可知n(Cu2)0.005 mol，则c(CuSO4)0.025 molL1。(3)由4e4OH知，A中生成0.02 mol O
12、H，则c(OH)0.1 molL1，pH13。14.(12分)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：_。_。_。【答案】(1)氧化2Cl2e=Cl2还原2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl2(2)通电后E极处溶液呈红色通电时，E极、F极均有气泡生成通入CO2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通入CO2，沉淀又消失【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
13、比Ca2强，在E极上发生反应：2H2e=H2，H2O电离出的H放电，OH富集在阴极(E极)，则使阴极区域溶液变红；Cl、OH移向阳极，Cl在阳极放电，2Cl2e=Cl2，总反应方程式为2Cl2H2OCl2H22OH；电解一段时间后，溶液中OH浓度增大，相当于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液，通入CO2：Ca22OHCO2=CaCO3H2O，继续通入CO2：CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2。15(12分)某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：(1)电源A极的名称是_。(2)甲装置中
14、电解反应的总化学方程式：_。(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是_(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是_(填化学式)。(5)装置丁中的现象是_。【答案】(1)正极(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)11(4)银AgNO3(5)Y极附近红褐色变深16(8分)用两支惰性电极插入500 mL的AgNO3溶液中 ，通电电解。当电解质溶液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，则电极上析出银的质量是_，要使电解液复原应加入_。【答案】0.054 gAg2O【解析】该溶液中含有H、Ag、NO、OH，在阴极上放电的先后顺序是AgH，在阳极上放电的先后顺序是OHNO。根据离子放电顺序，写出两极的电极反应式：阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4Ag4e=4Ag其中OH来自水，所以总的电解反应式：4Ag2H2O4AgO24H因为有HNO3生成，所以pH要变小。生成HNO3的物质的量为(103106) molL10.5 L0.5103 mol，所以析出银的质量为0.5103 mol108 gmol10.054 g。要使电解液复原应加入银和氧气的化合物Ag2O。