2018-2019学年人教版选修4 第4章第3节 电解池（第1课时） 作业

第3节 电解池

第1课时 电解原理

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.外电路中,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,外电路上靠电子的定向移动形成电流,而电解质溶液中靠阴、阳离子的定向移动形成电流,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,因此B项错误;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C项错误。

【答案】D

2.用石墨作电极电解1 mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是( )。

A.HCl

B.NaOH C.Na2SO4

D.NaCl

【解析】分析电解后的溶液的整体,pH变化时,从电解总反应式入手。A项,电解总反应式为2HCl

H2↑+Cl2↑,HCl浓度减小,pH增大;B项,2H2O

2H2↑+O2↑,NaOH浓度增大,pH增大;C项,实质是电

解水,仍为中性,pH不变;D项,2NaCl+2H2O

【答案】C

3.下列离子方程式正确的是( )。

2NaOH+H2↑+Cl2↑,pH增大。

A.用铂作电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-

Cu(OH)2↓+H2↑+Cl2↑

B.用石墨作电极电解氯化铜溶液:Cu2++2Cl-+2H2OC.用石墨作电极电解硫酸氢钠溶液:2H2O

2H2↑+O2↑

Na

D.电解熔融的氯化钠制取钠时,阳极上发生的反应:Na++e-【答案】C

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.a电极产生气体的体积小于b电极

B.一电极产生无味气体,另一电极产生刺激性气味气体 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两项均错误;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项错误,D项正确。

【答案】D

5.用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则一段时间后,下列说法正确的是( )。

A.溶液的pH变大

B.c(Na+)与c(C错误！未找到引用源。)的比值变大 C.溶液浓度变大,有晶体析出 D.溶液浓度不变,有晶体析出

【解析】用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,实际是电解水,故Na2CO3会结晶析出,若保持温度不变,则仍为原温度下的饱和溶液,故溶液浓度不变,pH不变,c(Na+)∶c(C错误！未找到引用源。)的比值不变,D项正确。

【答案】D

6.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,装置如图所示,下列说法正确的是( )。

A.电解开始时阴极有H2放出

B.电解开始时阳极上发生电极反应:Cu2++2e-Cu

C.当电路中通过电子的量超过0.1 mol时,阴极放电的离子发生了变化 D.整个电解过程中,S错误！未找到引用源。不参与电极反应

【解析】依据放电顺序,阴极先放电的是Cu2+,故阴极开始析出的是Cu,阳极先放电的是Cl-,故阳极开始产生的是Cl2,A、B两项均错误;由阴极反应Cu2++2e-Cu,n(Cu2+)=0.1 mol,当电路中通过电子的物质的量

达到0.2 mol时,Cu2+消耗完毕,阴极放电离子变为H+,C项错误;阳极先是Cl-放电,当Cl-消耗完毕,此时H2O电离产生的OH-开始在阳极放电,S错误！未找到引用源。不参与电极反应,D项正确。

【答案】D

7.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的是( )。

A.锌片是负极

B.两个铜片上都发生氧化反应 C.石墨是阴极

D.两个番茄都形成原电池

【解析】根据图示推知左侧为原电池,其中Zn作负极,Cu作正极,Cu片上发生还原反应;右侧为电解池,其中Cu为阴极,发生还原反应,C为阳极,发生氧化反应。

【答案】A

8.用惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol,则阴极上析出Cu的质量为( )。

A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g

【解析】用惰性电极电解CuSO4溶液,在阳极产生的气体为O2,由4OH--4e-mol的O2转移0.0400 mol电子,则根据Cu2++2e-【答案】B

9.研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在 极,该电极反应式是 。

【解析】二氧化碳变甲醇,碳元素的化合价降低,得到电子,说明其在阴极反应,其电极反应为CO2+6H++6e-CH3OH+H2O。

CH3OH+H2O

2H2O+O2↑知,产生0.0100

Cu可推出应析出0.0200 mol的铜,其质量为1.28 g。

【答案】阴;CO2+6H++6e-

10.从Cl-、S错误！未找到引用源。、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+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)阴极析出金属,阳极放出O2时,电解质的化学式可能是 。

(3)两极分别放出气体,且体积之比为1∶1时,电解质的化学式可能是 。

【解析】(1)两极分别放出H2和O2的电解质,其阳离子是H+或比H+放电能力弱的Ba2+,阴离子是OH-或比OH-放电能力弱的S错误！未找到引用源。,则分别由阳离子和阴离子组成的可溶性电解质符合题意。

(2)阴极上的阳离子应是比H+放电能力强的Cu2+、Ag+,阳极上的阴离子应是OH-或放电能力弱于OH-的S错误！未找到引用源。,由阳离子和阴离子组成的可溶性电解质符合题意。

(3)阴极放出的是H2,阳极是Cl-放电生成Cl2。 【答案】(1)H2SO4 (2)CuSO4 (3)HCl或BaCl2

11.钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如图所示。

(1)当左槽溶液逐渐由黄变蓝时,其对应的电极反应式为 。 (2)充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色。

【解析】(1)左槽中,黄变蓝即为由V生成VO2+,V的化合价从+5降低为+4,得一个电子,氧原子减少,从图可知,H+发生了移动,参与反应,由此写出电极反应式。

(2)作为原电池,左槽得电子,而右槽失电子。充电作为电解池处理,右槽则为得电子,对应化合价降低,即为由V3+生成V2+,颜色由绿变紫。

【答案】(1)V+2H++e-(2)绿;紫

12.某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法错误的是( )。 ．．

VO2++H2O

A.电解初期,石墨电极上有H2产生 B.整个电解过程中,H+的浓度不断增大 C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 D.电解初期,总反应方程式为Cu+H2SO4【解析】阳极:Cu-2e-

CuSO4+H2↑

H2↑。B项,整个电解过程中,H+的浓度不断减小。

Cu2+;阴极:2H++2e-