1、第一课时电解原理课后提能 层级练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得电子解析:选B阳极材料若为活泼金属将直接发生氧化反应,若为惰性金属或碳棒,则看电解质溶液中阴离子放电顺序。2同一溶液中的下列离子,在电解过程中最容易失去电子的是()AOH BICCl DSO答案:B3电解下列物质的水溶液时,在阳极无气体放出的是()AAgNO3 BCuCl2CNaOH DNa2S解析:选DA、B、C阳极分别放出O2、Cl2、O2。4(双选)用铂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 B盐酸CMgSO4溶液 DAgNO3溶液解
2、析:选ACB项中Cl比OH更易放电,阳极上得到Cl2;D项中Ag比H更易放电,阴极上得到Ag。5某同学为了使反应2HCl2Ag=2AgClH2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。6关于如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=2H2OO2,中正极:Zn2e=Zn2D离子移动方向:中H向阴极方向移动,中H向负极方向移动解析:选B中有外加电源,为电解池,为原电池,A错误;中电解水,硫酸
3、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。7用惰性电极电解下列电解质溶液,请你写出下列反应式(注意得失电子的顺序)。(1)CuCl2溶液阴极:_;阳极:_;总方程式:_。(2)HCl溶液阴极:_;阳极:_;总方程式:_。(3)CuSO4溶液阴极: _;阳极:_;总方程式:_。答案:(1)Cu22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl2(2)2H2e=H22Cl2e=Cl22HClH2Cl2(3)Cu22e=Cu4OH4e=O22H2O2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O28根据如图所示装置回答:(1)当X为Pt,Y
4、为Fe,Z为AgNO3时:阳极反应式为_,阴极反应式为_,电解反应式为_。(2)当X为Cu,Y为Fe,Z为CuSO4时:阳极反应式为_,阴极反应式为_,解析:电解池中与电源正极相连的是阳极(X),与电源负极相连的是阴极(Y)。答案:(1)4OH4e=2H2OO24Ag4e=4Ag2H2O4AgNO34AgO24HNO3(2)Cu2e=Cu2Cu22e=Cu1电解CuCl2与NaCl的混合溶液,阴极上和阳极上最先析出的物质为()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O2解析:选B溶液中Cu2、H、Na移向阴极,Cu2先放电得到Cu;Cl、OH移向阳极,Cl先放电得到Cl2。2用阳极
5、X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是()选项XYZWACFeNaClH2OBPtCuCu(NO3)2Cu(NO3)2溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体解析:选C2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2,应加入HCl复原,A项不符合题意;2Cu(NO3)22H2O2CuO24HNO3,应加入CuO或CuCO3复原,B项不符合题意;AgNO3浓度保持不变,D项不符合题意。3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
6、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:选D电解稀H2SO4,实质上是电解水,硫酸的物质的量不变,但溶液体积减小,浓度增大,故溶液pH减小,A不正确;电解稀NaOH溶液,阳极消耗OH,阴极消耗H,实质也是电解水,NaOH溶液浓度增大,故溶液的pH增大,B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4H4e=2H2,由于两电极通过的电量相等,故析出H2与O2的物质的量之比为21,C不正确;电解CuCl2溶液时,阴极反应为Cu22e=Cu,阳极反应为2Cl2e=Cl2,两极通
7、过电量相等时,Cu和Cl2的物质的量之比为11,D正确。4Cu2O可由电解制取,如图所示,电解总反应:2CuH2O=Cu2OH2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D该反应也可设计为原电池解析:选A电解总反应:2CuH2O=Cu2OH2,金属铜失电子,说明金属铜一定作阳极,石墨作阴极,在阴极上是溶液中的氢离子得电子,产生氢气,故A正确;铜电极本身失电子,发生氧化反应,故B错误;铜电极是电解池的阳极,接直流电源的正极,故C错误;反应2CuH2O=Cu2OH2属于非自发性的氧化还原反应,不能设计成原电池,故D错误。5在水中加入等物质的量的Ag、Na
8、、Ba2、NO、Cl、SO,用惰性电极进行电解,一段时间后,在两极上得到的氧化产物和还原产物的质量之比为()A81 B227C35.5108 D10835.5解析:选AAg与Cl、Ba2与SO均生成沉淀,相当于电解NaNO3溶液,实质是电解H2O,两极得到的产物为H2和O2,氧化产物与还原产物的质量之比为。6用Pt电极电解含有0.1 mol Cu2和0.1 mol X3的溶液,阴极析出固体物质的质量m(g)与电路中通过电子的物质的量n(mol)的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列正确的是()ACu2X3H BHX3Cu2CX3HCu2 DCu2HX3解析:选D本题的解题信息在图象中,
9、开始通电就有固体析出,且通过0.2 mol电子后,就再没有固体析出了,说明是Cu2放电的结果,X3不放电。故选D。7从NO、SO、H、Cu2、Ba2、Ag、Cl等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是_。(2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是_。(3)两极分别放出气体,且体积比为11,电解质的化学式可能是_。解析:(1)组为电解水型,即阳极OH放电,阴极H放电。(2)组阳极OH放电,阴极排在H后的金属阳离子放电。(3)组气体体积比为11,不是电解水型,经分析可得相应答案。答案:(1)H2SO4、HNO
10、3、Ba(NO3)2(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4(3)HCl、BaCl28某温度下,取一定质量的硫酸铜溶液,用石墨作电极进行电解,当阳极产生标准状况下气体1.12 L时,CuSO4恰好被完全电解,得到密度为1.2 gcm3的溶液200 mL。请回答下列问题:(1)阴极的电极反应式为_;总反应的离子方程式为_。(2)电解后所得溶液的pH为_。(3)若要使电解后所得溶液恢复至电解前的原状态,需要加入何种物质(只要求写出一种),其化学式为_,加入物质的质量为_g。解析:(1)由n(O2)0.05 mol可知通过的电子n(e)0.2 mol,产生的n(H)0.2 mol,原CuSO4的物质的量为n(CuSO4)0.1 mol,电解消耗的H2O为0.1 mol即1.8 g。(2)c(H)1 molL1,pH0。(3)电解产物是0.1 mol Cu和0.05 mol O2,加入0.1 mol(8 g)CuO或0.1 mol(12.4 g)CuCO3均可使溶液恢复到原状态。答案:(1)Cu22e=Cu2Cu22H2O2CuO24H(2)0(3)CuO8(或CuCO312.4)