【摘要】高中生各科考試，各位考生都在厲兵秣馬，枕戈待旦，把自己調整到最佳作戰(zhàn)狀態(tài)。在這里化學網(wǎng)為各位考生整理了高中高二化學寒假作業(yè)：化學電解池測試題，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.下列關于電解池工作原理的說法中，錯誤的是()
A.電解池是一種將電能轉變成化學能的裝置
B.電解池中使用的液體只能是電解質溶液
C.電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應
D.與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應
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極板質量增加，b極板處有無色無味氣體放出，符合這一情況的是()
a極板 b極板 X電極 Y電極
A 鋅 石墨 負極 CuSO4
B 石墨 石墨 負極 NaOH
C 銀 鐵 正極 AgNO3
D 銅 石墨 負極 CuCl2
解析：a極板質量增加，說明X為負極，排除C。且該電解質溶液中含有不活潑金屬離子。又排除B。b極板處有無色無臭氣體放出，說明溶液中無Cl-，排除D。
答案：A
3.①電解是將電能轉化為化學能;②電能是將化學能轉變成電能;③電解質溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化;④不能自發(fā)進行的氧化還原反應可通過電解的原理實現(xiàn);⑤任何物質被電解時，必導致氧化還原反應發(fā)生。這五種說法中正確的是()
A.①③④⑤ B.②③⑤
C.③④ D.①②
解析：電解即是把電能轉化為化學能，故①對②錯，在電解過程中，電解質導電時會發(fā)生氧化還原反應，而這一過程需要有外加電源，金屬導電時是電子的定向移動，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，當電路中通過0.04 mol電子時，理論上析出金屬質量最大的是()
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算。選項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.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是()
A.電解稀硫酸，實質上是電解水，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，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質的量之比為1∶2
D.電解CuCl2溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質的量之比為1∶1
解析：A項錯誤，電解水后H+濃度增大，pH減小;B項錯誤，電解NaOH溶液相當于電解水，OH-濃度增大，pH增大;C項錯誤，電解Na2SO4溶液相當于電解水，陰極上的H2和陽極上的O2物質的量之比為2∶1;D項正確，電解CuCl2溶液，陰極上析出Cu和陽極上析出的Cl2物質的量之比為1∶1。
答案：D
6.將兩個鉑電極插入500 mL CuSO4溶液中進行電解，通電一定時間后，某一電極增重0.064 g(設電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時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：Cu2++2e-===Cu，增重0.064 g，應是Cu的質量，根據(jù)總反應式：
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，電解過程中轉移e-的物質的量為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間后，析出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為()
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用問題。應用的原則就是串聯(lián)電路導線上電流相等，其實就是各電極反應中轉移的電子數(shù)相等。設轉移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，一段時間后U形管內(nèi)會形成一個倒立的三色彩虹，從左到右顏色的依次是()
A.藍、紫、紅 B.紅、藍、紫
C.紅、紫、藍 D.紫、紅、藍
解析：用惰性電極電解Na2SO4溶液，實際上就是電解水，其兩極反應式為：
陰極：4H++4e-===2H2
陽極：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;陽極區(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的水溶液，一段時間后溶液酸性增強或堿性減弱的是()
A.HCl B.NaOH
C.Na2SO4 D.CuSO4
解析：A實質電解HCl，溶液酸性變?nèi)�，B實質電解水，NaOH濃度增大，堿性變強，C實質電解水，溶液始終呈中性，D中陽極上水電離出的OH-放電，使c(H+)增大，酸性增強，符合題意。
答案：D
10.(2011梅州高二質檢)復習電化學知識后，某學生設計了一個黑筆寫彩字的趣味實驗。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，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)彩色字跡。據(jù)此判斷電極材料與反應現(xiàn)象均正確的是()
濾紙混合溶液 d極反應產(chǎn)物 陰極反應產(chǎn)物 字體顏色
A 氯化鈉、無色酚酞 Fe2+ 氫氣 紅色
B 碘化鉀、淀粉 Cu2+ 氫氣 紫色
C 硫酸鈉、無色酚酞 Fe2+ 氧氣 紅色
D 碘化鉀、淀粉 Cu2+ 氫氣 藍色
解析：A項電解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項電解KI可在陽極產(chǎn)生I2使淀粉顯藍色，則a端為陽極產(chǎn)生I2，陰極產(chǎn)生H2，d極為負極生成Cu2+;C項電解Na2SO4溶液實質為電解H2O，則a端顯紅色，說明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行電解的串聯(lián)電解裝置圖
(1)寫出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的量比為______________________________________。
解析：由圖可知：B、D兩極為陽極，A、C兩極為陰極，然后根據(jù)電解的原理即可寫出電極反應式，根據(jù)電子守恒法可計算，A、B、C、D各電極上析出生成物的物質的量之比。
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榆林高二調研)從NO-3、SO2-4、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等離子中選出適當?shù)碾x子組成電解質，采用惰性電極對其溶液進行電解。
(1)兩極分別放出H2和O2時，電解質的化學式可能是________。
(2)若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質的化學式可能是__
_________________________________________________________。
(3)兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質的化學式可能是__________________________________。
解析：題中提供的電解質離子是七種，其實還包括OH-，即八種。這些離子放電的順序是：
陽極：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，實質是電解H2O，水中的溶質應是起導電作用而又不改變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;陽極放出O2，即OH-放電。水中的溶質可以是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，則放電的離子應是Cl-和H+。水中的溶質可以是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，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的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極材料應為__________，電極反應式為_______________。
(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__________，在加入苯之前對c應作何簡單處理______________________________。
(4)為了較短時間內(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.適當增大電源的電壓
C.適當減小兩極間的距離
D.適當降低電解液的溫度
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，所以鐵作電解池陽極，發(fā)生氧化反應生成Fe2+;OH-可以反應前加入，也可以電解后使電解液顯堿性，電解NaCl溶液也能實現(xiàn);有機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，請回答下列問題：
(1)若兩池中均為CuSO4溶液，反應一段時間后：
①有紅色物質析出的是甲池中的__________棒，乙池中的__________棒。
②乙池中陽極的電極反應式是：__________________。
(2)若兩池中均勻飽和NaCl溶液：
①寫出乙池中總反應的離子方程式：___________________ _____________________________________________________.
②甲池中碳極的電極反應式是__________，乙池碳極的電極反應屬于__________(填氧化反應或還原反應)。
③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試驗變藍，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：
甲負極Fe：Fe-2e-===Fe2+，正極C：Cu2++2e-===Cu。
乙陽極C：4OH--4e-===O2+2H2O，陰極Fe：2Cu2++4e-===2Cu。
(2)若均為NaCl溶液，則：
甲負極：Fe：2Fe-4e-===2Fe2+，正極C：O2+2H2O+4e-===4OH-。
乙陽極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
③在乙池碳棒電極上生成Cl2，Cl2與I-反應生成I2，I2遇淀粉變藍
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