高中化学第4章电化学基础第3节电解池(第1课时)电解原理学业分层测评新人教选修4

电解原理

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．电解池中，阳极的电极材料一定( ) A．发生氧化反应 C．是铂电极

B．与电源正极相连 D．得电子

【解析】 若阳极材料为活泼金属，则直接发生氧化反应；若为惰性电极，则最易失电子的阴离子发生氧化反应。

【答案】 B

2．关于下图所示①、②两个装置的叙述，正确的是( )

A．装置名称：①是原电池，②是电解池 B．硫酸浓度变化：①增大，②减小 C．电极反应式：①中阳极：4OH－4e

Zn

D．离子移动方向：①中H向阴极方向移动，②中H向负极方向移动

【解析】 ①中有外加电源为电解池，②为原电池，A错误；①中电解水，硫酸浓度增大，②中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B正确；②中正极反应为2H＋2e

H2↑，C错误；②中H向正极移动，D错误。 【答案】 B

3．用惰性电极电解下列物质的水溶液时，在阳极无气体放出的是( ) A．AgNO3 C．NaOH

B．CuCl2 D．Na2S

－

－

－

2－

＋

＋

－

＋

＋

2＋

－

－

2H2O＋O2↑②中正极：Zn－2e

－

【解析】 用惰性电极电解给出的四种溶液时，在阳极分别是OH、Cl、OH、S放电，产生的物质分别是O2、Cl2、O2、S，故选D。

【答案】 D

1

4．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( ) A．NaOH、H2SO4 C．Na2SO4、NaCl

B．CuCl2、Cu(NO3)2 D．KNO3、AgNO3

【解析】 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。

【答案】 A

5．(2016·郑州高二检测)用阳极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( )

A B C D X C Pt C Ag Y Fe Cu C Fe Z NaCl Cu(NO3)2 H2SO4 AgNO3 W H2O Cu(NO3)2溶液 H2O AgNO3晶体 电解【解析】 A项，2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，应加入HCl复原；B项，2Cu(NO3)2

电解

＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋4HNO3，应加入CuO或CuCO3复原；D项，AgNO3浓度保持不变。

【答案】 C

6．如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，通电一段时间后发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是 ( )

A．a是电源的正极 B．电子流动的方向：d→b C．c极发生氧化反应

D．如果将c、d两电极互换，则c上也会生成黄绿色气体 【解析】 d极附近有黄绿色气体产生，应该是Cl放电，

说明d极是阳极，所以b是正极，A错；电子流向是阴极→电源正极，即d→b→a→c，所以B对；c极得电子，化合价降低，发生还原反应，C错；如果c是活性电极则不产生黄绿色气体，D错。

2

－

【答案】 B

7．将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是( )

阳极 阴极 －A 蓝 白 B 白 蓝 C 红 蓝 ＋D 蓝 蓝 ＋

【解析】 阳极上I放电生成I2，使淀粉变蓝，阴极上H放电后，使溶液中的c(H)

－

)，呈碱性，使石蕊显蓝色，故D项正确。 【答案】 D

8.如图为直流电源电解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试液。下列实验现象中正确的是( )

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

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】 根据图示可知，a是阴极，发生的电极反应为4H＋4e

＋

－

2H2↑；b是阳极，发生的电极反应为4OH－4e

－－

O2↑＋2H2O，

故A、B、C是错误的，D正确。

【答案】 D

9．如图所示的电解池中，a、b、c、d都是石墨电极，通电一段时间后，a、b、c、d各电极上生成物物质的量之比是 ( )

A．2∶2∶4∶1 C．2∶4∶4∶1

B．1∶1∶2∶1 D．2∶1∶2∶1

2＋

【解析】 串联电路中，各电极单位时间转移电子数相等。a为阴极，Cu得电子生成Cu，b为阳极，Cl失电子生成Cl2；c为阴极，Ag得电子生成Ag，d为阳极，OH失电子生

3

－

＋

－

成O2。根据得失电子守恒，四种产物之间的关系为2Cu～2Cl2～4Ag～O2。

【答案】 A

10．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)Cu＋2eCl2↑

(2)2H＋2e

＋

－

2＋

－

Cu 2Cl－2e

－－

电解

Cl2↑ CuCl2=====Cu＋

H2↑ 2Cl－2e

－－

Cl2↑

电解

2HCl=====H2↑＋Cl2↑ (3)Cu＋2e＋2H2SO4＋O2↑

11.根据如图所示装置回答：

(1)当X为Pt，Y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)X为Cu，Y为Fe，Z为CuSO4时，阳极反应式为_______________________________________，

阴

极

反

应

式

为

2＋

－

Cu 4OH－4e

－－

电解

O2↑＋2H2O 2CuSO4＋2H2O=====2Cu

_______________________________________________。

【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)4OH－4e===2H2O＋O2↑ 4Ag＋4e===4Ag

2H2O＋4AgNO3电解,4Ag＋O2↑＋4HNO3 (2)Cu－2e===Cu Cu＋2e===Cu

－

2＋

2＋

－

＋

－

－

－

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