1、课时分层作业(五)电解的原理(建议用时：40分钟)合格过关练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，发生还原反应，得到电子。3某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极
2、阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子B电子由电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中阳离子移向阴极。4如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。下列实验现象中正确的是()A逸出气体的体积(标准状况下)，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出有刺激性气味气体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D解题时首先分析阴、阳极反应，写出电极反应式再进行判断。由图可知a为阴极，b为阳极，由于电极为石墨，且在溶液中存在的微观粒子为Na、SO、H和OH，故电极反应为阳极：4OH4e
3、=O22H2O；阴极：4H4e=2H2，两极均产生无色、无味气体，且阳极气体比阴极气体少；由于阳极附近OH减少，故溶液呈酸性，由于阴极附近H减少，故溶液呈碱性，故滴入石蕊溶液，阳极附近显红色，阴极附近显蓝色。5利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是()Ab电极上发生氧化反应B该装置能将化学能转化为电能C电解质溶液中Cu2从b电极向a电极迁移D若a为铜，则a的电极反应式为Cu2e=Cu2Db与电源负极相连，b为阴极，阴极上发生还原反应，A项错误；该装置是电解池，将电能转化为化学能，B项错误；电解池中，阳离子(Cu2)向阴极(b极)移动，C项错误；a为阳极，若a为Cu，属于活性电极，则阳极反
4、应为Cu2e=Cu2，D项正确。6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、NaClDKNO3、AgNO3A用惰性电极电解NaOH、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。7(双选)用惰性电极电解下列溶液，通电一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是()ACuSO4 BAgNO3CBaCl2DH2SO4ABCuSO4、AgNO3属于放O2生酸型的
5、电解质。8用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法中不正确的是()A阴极发生的电极反应为Cu22e=CuB阳极发生的电极反应为4OH4e=2H2OO2C若有6.4 g金属Cu析出，放出的O2为0.05 molD恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢复到原溶液的浓度答案D9用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是 ()A稀盐酸 BKNO3溶液CCuSO4溶液D稀硫酸D阳极与阴极产生的气体体积之比为，相当于电解水，pH变小说明电解了含氧酸的水溶液。10将0
6、.1 L含有0.02 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的水溶液用惰性电极电解。通电一段时间后，一个电极上得到0.01 mol Cu，另一电极析出的气体()A只有Cl2 B只有O2C既有Cl2又有O2D只有H2C用惰性电极电解，阴极上得到铜，电极反应为Cu22e=Cu，当有0.01 mol Cu析出时，转移0.02 mol电子；阳极上首先是Cl放电，电极反应为2Cl2e=Cl2，0.01 mol Cl放电完只失0.01 mol电子，故溶液中OH接着放电，电极反应为4OH4e=2H2OO2，则另一电极析出的气体为Cl2和O2。11如图所示，四支电极均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如
7、表：组ABCD甲槽NaOH溶液AgNO3溶液H2SO4溶液NaCl溶液乙槽CuSO4溶液CuCl2溶液AgNO3溶液AgNO3溶液 甲乙要满足的条件是：工作一段时间后，甲槽电解液pH增大，而乙槽电解液pH减小；b、c两极放电离子的物质的量相等。则：(1)应选用的电解液是_组。(2)甲槽的电解方程式为_；乙槽的电解方程式为_。解析根据电解规律，电解后电解液的pH升高的有NaOH溶液和NaCl溶液；pH降低的有CuSO4溶液、AgNO3溶液和H2SO4溶液；pH基本不变的有CuCl2溶液。由条件排除B、C，又因为甲、乙两槽是串联的，故b为阳极、c为阴极，A、D组电解液的电极反应式分别为A组b极：4
8、OH4e=O22H2Oc极：2Cu24e=2CuD组b极：2Cl2e=Cl2c极：2Ag2e=2Ag由条件排除A。答案(1)D(2)2NaCl2H2O2NaOHCl2H24AgNO32H2O4AgO24HNO312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
9、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
10、是阴极，A是阳极，而乙池中电极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素养培优练14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
11、，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。15将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度
12、约为()A4103 molL1 B2103 molL1C1103 molL1D1107 molL1A根据电解规律可知，阴极反应：Cu22e=Cu，增重0.064 g，应是Cu的质量，根据总反应方程式：2Cu22H2O2CuO24H 264 g 4 mol 0.064 g x解得x0.002 mol，c平(H)4103 molL1。16如图所示，甲池的总反应式为N2H4O2=N22H2O。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
13、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。17化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化学降解NO的原理如图所示。下列说法不正确的是()AA为电源的正极B溶液中H从阳极向阴极迁移
14、CAgPt电极的电极反应式为2NO12H10e=N26H2OD电解过程中，每转移2 mol电子，则左侧电极就产生32 g O2D根据题给电解装置图可知，AgPt电极上NO转化为N2，发生还原反应：2NO12H10e=N26H2O，则AgPt电极作阴极，B为电源的负极，故A为电源的正极，A、C项正确；在电解池中阳离子向阴极移动，所以溶液中H从阳极向阴极迁移，B项正确；左侧电极为阳极，电极反应式为2H2O4e=O24H，则每转移2 mol电子，左侧电极产生16 g O2，D项错误。18电解装置如图所示。图中B装置中为1 L 2 molL1 Na2SO4溶液，A装置中为1 L 2 molL1 AgN
15、O3溶液。通电后，润湿的淀粉KI试纸的C端变蓝色。通电一段时间后，试回答：(1)A中发生反应的化学方程式：_。(2)在B中观察到的现象是_。(3)室温下，若从通电开始到时间为t时，A、B装置中共收集到0.168 L(标准状况)气体。若通电过程中无其他副反应发生，且溶液体积变化忽略不计，则在t时，A溶液的pH为_。解析C端变蓝说明发生了2I2e=I2使淀粉变蓝，故C端为阳极，D端为阴极，据此亦可确定电源的正、负极及A、B的阴、阳极。B石墨电极为阴极，发生2H2e=H2并产生OH，而Cu为阳极，故不断溶解。A中Fe为阴极，有Ag析出，Pt为阳极，有O2产生。由于产生的O2为H2的，故O2的物质的量：0.002 5 mol，同时会使A中H变为40.002 5 mol0.01 mol，所以A中c(H)0.01 molL1，pH2。答案(1)4AgNO32H2O4AgO24HNO3(2)石墨电极表面有气泡产生，铜电极周围溶液变成蓝色，一段时间后U形管下部有蓝色沉淀产生(3)2