高中化学电解池习题

12013年人教版化学选修4电子题库第四章第三节知能演练轻松闯关1．下列叙述中错误的是()A．电解池是电能转化为化学能的装置B．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析：选B。电解池中电能转化为化学能，A正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此B错误；电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；电解饱和食盐水时，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑。阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以选项C、D正确。2．(2012·阜新高二测试)用铂电极分别电解KCl溶液和K2SO4溶液时，都会出现的现象或实验结果是()A．溶液中K＋离子浓度都不变B．溶液的pH都不变C．阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体D．阴极上都生成可燃性气体解析：选D。用Pt电极电解KCl溶液，反应为2KCl＋2H2O=====电解2KOH＋H2↑＋Cl2↑，溶液的pH将增加，B错。用惰性电极电解K2SO4溶液，相当于电解水，K＋浓度将增加，A错。电解KCl溶液，阴极上产生H2，阳极上产生黄绿色气体Cl2，电解K2SO4溶液，阴极上产生H2，阳极上产生O2，所以C错。二者阴极均产生可燃性气体H2，D对。3．(2012·长春高二月考)某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是()解析：选C。据已知反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑为非自发氧化还原反应，所以要实现该反应，必为电解池，Ag作阳极，阴极为任意电极，A、C为电解装置，但A中Ag为阴极，不会溶解，故正确答案为C。4．如图两装置中，溶液体积均为200mL，开始时，电解质溶液的浓度为0.1mol/L，工作一段时间后，测得导线上都通过0.02mole－。若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是()A．同条件时产生气体体积：①＝②B．电极上析出固体质量：①＜②C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑②中负极：2H＋＋2e－===H2↑D．溶液的pH变化：①变小②增大解析：选D。图①为电解池，电极反应为阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。图②为原电池，电极反应为正极：2H＋＋2e－===H2↑，负极：Zn－2e－===Zn2＋，导线上通过0.02mole－时，①中阴极生成0.01molCu，阳极生成0.005molO2，②中正极生2成H20.01mol，负极溶解Zn0.01mol，①中OH－放电使溶液中c(H＋)变大，pH变小，②中c(H＋)减小，pH变大。5．(2012·黄冈高二调研)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()组号XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体解析：选C。选项A中，电解食盐水，生成NaOH、H2、Cl2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HCl气体；选项B中，电解CuSO4溶液时SO2－4的物质的量没变，加CuSO4溶液不能复原；选项C中，电解H2SO4溶液实质是电解水，再加适量水，可恢复原状；选项D中，实质是铁上电镀银，AgNO3溶液浓度不变，不需加AgNO3晶体。6．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是()A．甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应B．甲装置盐桥的作用是使反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性C．乙装置中铁极的电极反应式为：2Na－2e－===2Na＋D．乙装置中B是氯气出口，A是钠出口解析：选B。甲装置为原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，A错；乙装置中铁为阴极，2Na＋＋2e－===Na，石墨为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，A为Cl2出口，B是Na出口，故C、D错。7．金属镍有广泛的用途。某粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)()A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析：选D。阳极应发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为Ni2＋。根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知，阳极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，形成阳极泥。阴极反应为：Ni2＋＋2e－===Ni，Zn2＋、Fe2＋在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni相对原子质量不等，当两电极通过电量相等时，阳极减少质量与阴极增加质量不等。8．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2Cu＋H2O=====电解Cu2O＋H2↑。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．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成3解析：选A。由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。9．(2012·商丘高二测试)用如图所示的装置进行实验，反应一段时间后断开K，向右侧烧杯中加入0.1molCuO后CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH。下列说法中不．正确的是()A．铜棒为正极，其电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑B．烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出C．反应中消耗锌的质量为13gD．导线中通过电子的物质的量为0.2mol解析：选C。该装置左部分为原电池，Zn为负极，失电子溶解，Cu为正极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，该原电池作电源对CuSO4溶液进行电解，烧杯右侧碳棒为阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，据n(CuO)＝n(Cu)＝0.1mol，故导线中转移电子数为0.2mol，溶解的锌为0.1mol×65g/mol＝6.5g，故只有C错误。10．(1)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为________g。(2)用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为______________(填化学式)。解析：(1)阴极上得电子，发生还原反应，H＋得电子生成氢气。因为MnSO4～MnO2～2e－，通过2mol电子产生1molMnO2，质量为87g。(2)电解过程中，部分HSO－3通过阴离子交换膜进入阳极区，HSO－3与H＋发生反应：HSO－3＋H＋===SO2↑＋H2O，阳极主要是OH－放电：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，生成的O2部分氧化HSO－3：O2＋2HSO－3===2SO2－4＋2H＋，所以阳极区放出的气体是O2、SO2。答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑87(2)O2、SO211．如图装置闭合电键时，电流表A的指针将发生偏转。试回答下列问题。(1)A池是________，Zn的电极名称是________；4B池是________，Pt的电极名称是________(填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等)。(2)写出下列有关反应：Cu极上电极反应：________________________________________________________________________；C极上电极反应：________________________________________________________________________。(3)B池中的总反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。(4)如果要用B池给铁片上镀上一层Cu，则B池应作何改进________________________________________________________________________。解析：(1)A池是原电池，Zn活泼性强，为负极。B池为电解池，Pt电极与Cu相连，为阳极。(2)Cu电极为正极，发生还原反应，2H＋＋2e－===H2↑，C电极为阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。(4)给铁片镀铜，则Pt电极(阳极)换成Cu，C电极换成铁片。答案：(1)原电池负极电解池阳极(2)2H＋＋2e－===H2↑Cu2＋＋2e－===Cu(3)2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑(4)Pt电极改为Cu电极，C电极换为铁片12．电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池。装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断：①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”)；②A电极上的电极反应式为________________________________________________________________________，B电极上的电极反应式为________________________________________________________________________；③检验A电极产物的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则：①A电极的材料是________，电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②B电极的材料是________，电极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极的反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，B电极反应式为2H＋＋2e－=