高中高二化學(xué)寒假作業(yè)：化學(xué)電解池測(cè)試題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二學(xué)習(xí)指導(dǎo) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

【摘要】高中生各科考試，各位考生都在厲兵秣馬，枕戈待旦，把自己調(diào)整到最佳作戰(zhàn)狀態(tài)。在這里化學(xué)網(wǎng)為各位考生整理了高中高二化學(xué)寒假作業(yè)：化學(xué)電解池測(cè)試題，希望能夠助各位考生一臂之力，祝各位考生金榜題名，前程似錦!!

1.下列關(guān)于電解池工作原理的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()

A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

B.電解池中使用的液體只能是電解質(zhì)溶液

C.電解池工作時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)

D.與原電池不同，電解池放電時(shí)，電極本身不會(huì)參加電極反應(yīng)

答案：BD

2.如圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)，a極板質(zhì)量增加，b極板處有無(wú)色無(wú)味氣體放出，符合這一情況的是()

a極板 b極板 X電極 Y電極

A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4

B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH

C 銀 鐵 正極 AgNO3

D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2

解析：a極板質(zhì)量增加，說(shuō)明X為負(fù)極，排除C。且該電解質(zhì)溶液中含有不活潑金屬離子。又排除B。b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出，說(shuō)明溶液中無(wú)Cl-，排除D。

答案：A

3.①電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;②電能是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能;③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化;④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可通過(guò)電解的原理實(shí)現(xiàn);⑤任何物質(zhì)被電解時(shí)，必導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)發(fā)生。這五種說(shuō)法中正確的是()

A.①③④⑤ B.②③⑤

C.③④ D.①②

解析：電解即是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故①對(duì)②錯(cuò)，在電解過(guò)程中，電解質(zhì)導(dǎo)電時(shí)會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而這一過(guò)程需要有外加電源，金屬導(dǎo)電時(shí)是電子的定向移動(dòng)，屬物理變化，故③④⑤正確。

答案：A

4.電解100 mL含c(H+)=0.30 mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是()

A.0.10 mol/L Ag+ B.0.20 mol/L Zn2+

C.0.20 mol/L Cu2+ D.0.20 mol/L Pb2+

解析：本題考查電解基本原理及計(jì)算。選項(xiàng)A，根據(jù)離子放電能力，首先是Ag+在陰極獲得電子產(chǎn)生0.01 mol Ag，即1.08 g Ag。選項(xiàng)B，首先是H+在陰極獲得電子產(chǎn)生0.015 mol H2，然后Zn2+獲得0.01 mol電子，產(chǎn)生0.005 mol Zn，即0.325 g。選項(xiàng)C，首先是Cu2+在陰極獲得電子產(chǎn)生0.02 mol Cu，即1.28 g。選項(xiàng)D，首先是H+在陰極獲得電子產(chǎn)生H2，然后析出0.005 mol Pb，即 1.035 g。

答案：C

5.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是()

A.電解稀硫酸，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變

B.電解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH減小

C.電解Na2SO4溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2

D.電解CuCl2溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1

解析：A項(xiàng)錯(cuò)誤，電解水后H+濃度增大，pH減小;B項(xiàng)錯(cuò)誤，電解NaOH溶液相當(dāng)于電解水，OH-濃度增大，pH增大;C項(xiàng)錯(cuò)誤，電解Na2SO4溶液相當(dāng)于電解水，陰極上的H2和陽(yáng)極上的O2物質(zhì)的量之比為2∶1;D項(xiàng)正確，電解CuCl2溶液，陰極上析出Cu和陽(yáng)極上析出的Cl2物質(zhì)的量之比為1∶1。

答案：D

6.將兩個(gè)鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進(jìn)行電解，通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064 g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時(shí)溶液中氫離子濃度約為()

A.410-3 mol/L B.210-3 mol/L

C.110-3 mol/L D.110-7 mol/L

解析：解法一：根據(jù)電解規(guī)律可知陰極反應(yīng)：Cu2++2e-===Cu，增重0.064 g，應(yīng)是Cu的質(zhì)量，根據(jù)總反應(yīng)式：

2CuSO4+2H2O=====電解 2Cu+O2+2H2SO4—4H+

264 g4 mol

0.064 g x

x=0.002 mol，c(H+)=0.002 mol0.5 L=410-3 mol/L。

解法二：n(Cu)=0.064 g64 g/mol=0.001 mol，電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移e-的物質(zhì)的量為n(e-)=2n(Cu2+)=0.002 mol，放電的n(OH-)=0.002 mol，所以溶液中n(H+)=0.002 mol，c(H+)=410-3 mol/L。

答案：A

7.把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，用惰性材料作電極在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為()

A.1∶2∶3 B.3∶2∶1

C.6∶3∶1 D.6∶3∶2

解析：本題是氧化還原與電解原理的應(yīng)用問(wèn)題。應(yīng)用的原則就是串聯(lián)電路導(dǎo)線上電流相等，其實(shí)就是各電極反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。設(shè)轉(zhuǎn)移3 mol電子，生成鉀3 mol，生成鎂32 mol，生成鋁1 mol，則比值為6∶3∶2。

答案：D

8.如圖所示，在一U形管中裝入含有紫色石蕊的Na2SO4試液，通直流電，一段時(shí)間后U形管內(nèi)會(huì)形成一個(gè)倒立的三色彩虹，從左到右顏色的依次是()

A.藍(lán)、紫、紅 B.紅、藍(lán)、紫

C.紅、紫、藍(lán) D.紫、紅、藍(lán)

解析：用惰性電極電解Na2SO4溶液，實(shí)際上就是電解水，其兩極反應(yīng)式為：

陰極：4H++4e-===2H2

陽(yáng)極：4OH--4e-===2H2O+O2

故陰極區(qū)域富集OH-，溶液呈堿性，使石蕊試液變藍(lán);陽(yáng)極區(qū)域富集H+，溶液中c(H+)增大，使石蕊試液變紅。

答案：C

9.在相同溫度下用惰性電極電解下列物質(zhì)的水溶液，一段時(shí)間后溶液酸性增強(qiáng)或堿性減弱的是()

A.HCl B.NaOH

C.Na2SO4 D.CuSO4

解析：A實(shí)質(zhì)電解HCl，溶液酸性變?nèi)�，B實(shí)質(zhì)電解水，NaOH濃度增大，堿性變強(qiáng)，C實(shí)質(zhì)電解水，溶液始終呈中性，D中陽(yáng)極上水電離出的OH-放電，使c(H+)增大，酸性增強(qiáng)，符合題意。

答案：D

10.(2011梅州高二質(zhì)檢)復(fù)習(xí)電化學(xué)知識(shí)后，某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)黑筆寫(xiě)彩字的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用某混合溶液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，右端是C、Cu兩電極浸入氯化鐵溶液中，電路接通后，用鉛筆在濾紙上寫(xiě)字，會(huì)出現(xiàn)彩色字跡。據(jù)此判斷電極材料與反應(yīng)現(xiàn)象均正確的是()

濾紙混合溶液 d極反應(yīng)產(chǎn)物 陰極反應(yīng)產(chǎn)物 字體顏色

A 氯化鈉、無(wú)色酚酞 Fe2+ 氫氣 紅色

B 碘化鉀、淀粉 Cu2+ 氫氣 紫色

C 硫酸鈉、無(wú)色酚酞 Fe2+ 氧氣 紅色

D 碘化鉀、淀粉 Cu2+ 氫氣 藍(lán)色

解析：A項(xiàng)電解NaCl可在陰極使酚酞顯紅色，則a為陰極產(chǎn)生H2，d極為正極，產(chǎn)物為Fe2+;B、D項(xiàng)電解KI可在陽(yáng)極產(chǎn)生I2使淀粉顯藍(lán)色，則a端為陽(yáng)極產(chǎn)生I2，陰極產(chǎn)生H2，d極為負(fù)極生成Cu2+;C項(xiàng)電解Na2SO4溶液實(shí)質(zhì)為電解H2O，則a端顯紅色，說(shuō)明a端為陰極產(chǎn)生H2，d端為正極生成Fe2+。

答案：AD

11.如圖為以惰性電極進(jìn)行電解的串聯(lián)電解裝置圖

(1)寫(xiě)出A、B、C、D各電極上的電極方程式。

A________________________________;

B________________________________;

C________________________________

D________________________________。

(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量比為_(kāi)_____________________________________。

解析：由圖可知：B、D兩極為陽(yáng)極，A、C兩極為陰極，然后根據(jù)電解的原理即可寫(xiě)出電極反應(yīng)式，根據(jù)電子守恒法可計(jì)算，A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比。

答案：(1)Cu2++2e-===Cu 2Cl--2e-===Cl2

Ag++e-===Ag 4OH--4e-===2H2O+O2

(2)2∶2∶4∶1

能力提升

12.(2011榆林高二調(diào)研)從NO-3、SO2-4、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對(duì)其溶液進(jìn)行電解。

(1)兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是________。

(2)若陰極析出金屬，陽(yáng)極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是__

_________________________________________________________。

(3)兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是__________________________________。

解析：題中提供的電解質(zhì)離子是七種，其實(shí)還包括OH-，即八種。這些離子放電的順序是：

陽(yáng)極：Cl-(NO-3、SO2-4)

陰極：Ag+H+Ba2+

(1)兩極分別放出H2和O2，即H+和OH-放電，實(shí)質(zhì)是電解H2O，水中的溶質(zhì)應(yīng)是起導(dǎo)電作用而又不改變H+和OH-放電的順序，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的任意一種，但不是BaSO4。

(2)陰極析出金屬，即Ag+和Cu2+放電;陽(yáng)極放出O2，即OH-放電。水中的溶質(zhì)可以是AgNO3、Cu(NO3)2、Ag2SO4、CuSO4中的任意一種。

(3)兩極都生成氣體，且氣體體積比為1∶1，則放電的離子應(yīng)是Cl-和H+。水中的溶質(zhì)可以是HCl、BaCl2中的任意一種。

答案：(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中任意一種

(2)AgNO3、Cu(NO3)2、Ag2SO4、CuSO4中的任意一種

(3)HCl、BaCl2中的任意一種

13.由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。用如圖所示電解裝置可以制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。兩電極的材料分別為石墨和鐵。

(1)a極材料應(yīng)為_(kāi)_________，電極反應(yīng)式為_(kāi)______________。

(2)電解液c可以是()

A.純水 B.NaCl溶液

C.NaOH溶液 D.CuCl2

(3)d為苯，其作用為_(kāi)_________，在加入苯之前對(duì)c應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理______________________________。

(4)為了較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是()

A.改用稀硫酸作電解液

B.適當(dāng)增大電源的電壓

C.適當(dāng)減小兩極間的距離

D.適當(dāng)降低電解液的溫度

解析：由于制取Fe(OH)2，必須有Fe2+和OH-，而題中提供的為鐵單質(zhì)，所以鐵作電解池陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe2+;OH-可以反應(yīng)前加入，也可以電解后使電解液顯堿性，電解NaCl溶液也能實(shí)現(xiàn);有機(jī)物苯起隔絕空氣的作用，而加熱c則是為了除去溶解的O2，目的均為阻止Fe(OH)2與O2接觸;短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，也就是加快Fe(OH)2的生成速率，B、C可以實(shí)現(xiàn)。

答案：(1)Fe Fe-2e-===Fe2+ (2)BC

(3)隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3 加熱除去溶解的O2 (4)BC

14.如圖所示，甲、乙兩池電極材料都是鐵棒與碳棒，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)若兩池中均為CuSO4溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：

①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的__________棒，乙池中的__________棒。

②乙池中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是：__________________。

(2)若兩池中均勻飽和NaCl溶液：

①寫(xiě)出乙池中總反應(yīng)的離子方程式：___________________ _____________________________________________________.

②甲池中碳極的電極反應(yīng)式是__________，乙池碳極的電極反應(yīng)屬于__________(填氧化反應(yīng)或還原反應(yīng))。

③將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)變藍(lán)，解釋其原因：。

解析：甲為原電池，乙為電解池。

(1)若兩池中均為CuSO4溶液，則：

甲負(fù)極Fe：Fe-2e-===Fe2+，正極C：Cu2++2e-===Cu。

乙陽(yáng)極C：4OH--4e-===O2+2H2O，陰極Fe：2Cu2++4e-===2Cu。

(2)若均為NaCl溶液，則：

甲負(fù)極：Fe：2Fe-4e-===2Fe2+，正極C：O2+2H2O+4e-===4OH-。

乙陽(yáng)極C：2Cl--2e-===Cl2，陰極Fe：2H++2e-===H2

答案：(1)①碳 鐵 ②4OH--4e-===2H2O+O2

(2)①2Cl-+2H2O=====電解Cl2+H2+2OH-

②2H2O+O2+4e-===4OH- 氧化反應(yīng)

③在乙池碳棒電極上生成Cl2，Cl2與I-反應(yīng)生成I2，I2遇淀粉變藍(lán)

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