高中化学-1.2《电能转化为化学能-电解》第1课时课堂巩固训练2-鲁科版选修4.doc

高中鲁科版化学1.2《电能转化为化学能-电解》第1课时课堂巩固训练2选修4

1．下列叙述中，正确的是(　　)
①电解池是既能将化学能转变成电能又能将电能转变成化学能的装置
②金属和石墨导电均为物理变化，电解液导电是化学变化
③不能自发进行的氧化还原反应，通过电解有可能实现
A．①②③ B．②③
C．①③ D．只有③
解析：选B。电解池是只能将电能转化为化学能的装置，①错；金属和石墨导电是自由电子在电场作用下定向移动，电解质溶液导电时两极上均有离子放电，是化学变化，②对；电解可强制氧化还原反应发生，③对。答案选B。
2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)
A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]
C．KCl[KCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]
解析：选B。欲使溶液恢复到原来的成分和浓度，应遵循“少什么加什么”的原则，将电解后生成的固体或气体化合后即可得到答案。A应加入Ag2O，B应加入H2O，C应加入HCl，D应加入CuO或CuCO3。答案选B。

3.

如图所示，在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4试液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右的颜色顺序是(　　)
A．蓝、紫、红
B．红、蓝、紫
C．红、紫、蓝
D．紫、红、蓝
解析：选C。用惰性电极电解Na2SO4溶液，实际上就是电解水，其两极反应式为：阴极：4H＋＋4e－===2H2↑，阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故阴极区域富集OH－，溶液呈碱性，使石蕊试液变蓝；阳极区域富集H＋，溶液中c(H＋)增大，使石蕊试液变红。
4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SO的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)(　　)
A．①②③ B．仅③
C．①④ D．均正确
解析：选A。第一阶段放电的离子为Cu2＋、Br－，溶液中几乎没有Br－，且溶液变为无色。第二阶段放电的离子为Cl－、H＋，由于H2O电离出的H＋放电，使溶液中c(OH－)增大。第三阶段放电的离子为OH－、H＋，相当于电解H2O。Na＋、K＋、SO在水溶液中不放电，随着水的减少，三种离子的浓度不断增大。
5．(2012·蚌埠高二期中考试)串联电路中的四个电解池分别装有0.05 mol·L－1的下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是(　　)
A．KNO3 B．NaCl
C．AgNO3 D．CuCl2
解析：选C。电解KNO3溶液的实质是电解水，pH不变。电解NaCl溶液，H＋在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；阳极上Cl－放电，阳极区域H＋、OH－浓度基本不变，整个溶液pH变大。电解AgNO3溶液，阴极Ag＋放电；阳极是OH－放电，阳极区域H＋浓度变大，溶液pH变小。电解CuCl2溶液，H＋或OH－都没有放电，若CuCl2完全电解后，如果不考虑Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大(实际上由于部分Cl2生成HCl、HClO，溶液呈酸性)。
6．下列说法正确的是(　　)
A．电解NaOH溶液时，溶液浓度将减小，pH增大
B．电解H2SO4溶液时，溶液浓度将增大pH增大
C．电解Na2SO4溶液时，溶液浓度将增大，pH不变
D．电解NaCl溶液时，溶液浓度将减小，pH不变
解析：选C。本题考查电解规律。A、B、C均为电解水，溶液浓度增大，pH分别增大、减小、不变；电解NaCl溶液时，H＋和Cl－放电，NaCl的浓度减小，pH增大。
7．pH＝a的某电解质溶液中，插入两只惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是(　　)
A．KOH B．H2SO4
C．AgNO3 D．NaNO3
解析：选A。依题意，要求在电解过程中溶液pH增大。电解KOH溶液，实质上是电解水。使溶液的浓度增大，所以溶液的pH增大；电解稀H2SO4溶液，实质上也是电解水，使溶液的浓度增大，所以溶液的pH减小；电解AgNO3溶液有HNO3生成，pH减小；电解NaNO3溶液实质上是电解水，使溶液的浓度增大，但溶液中c(H＋)和c(OH－)相等，所以溶液的pH不变。
8．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
X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Fe
Ag
AgNO3
AgNO3晶体
解析：选C。电解NaCl水溶液：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，显然加H2O不能恢复到电解前的状态，应通入适量HCl气体；电解CuSO4溶液时，SO物质的量不变，加CuSO4溶液也不能复原，应加入适量CuO或CuCO3；电解H2SO4溶液，实质是电解水，再加适量水可使H2SO4溶液复原。Fe做阳极，Ag做阴极，电解AgNO3溶液，总电解方程式为Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag，电解后得Fe(NO3)2溶液，加AgNO3晶体不能复原。
9．(2012·淄博高二竞赛考试)用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.2 mol Cu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移的电子的物质的量为(　　)
A．0.4 mol B．0.5 mol
C．0.6 mol D．0.8 mol
解析：选D。若只电解CuSO4，加入CuO即可恢复电解前的浓度，题意加入Cu(OH)2说明电解了0.2 mol CuSO4和0.2 mol H2O，故转移的电子数目为0.4 mol＋0.4 mol＝0.8 mol。
10．电解装置如下图所示，图中B装置盛1 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液，A装置中盛1 L 2 mol·L－1 AgNO3溶液。通电后，湿润的淀粉­KI试纸的C端变蓝色。电解一段时间后，试回答：

(1)A中发生反应的化学方程式为__
__________________________。
(2)在B中观察到的现象是__________________________。
解析：由题意，C端变蓝色，则C极发生的的反应：2I－－2e－===I2应为电解池的阳极，则D为阴极，a为电源的负极，b为正极，A中Fe为阴极，Pt为阳极，即A为惰性电极电解AgNO3溶液发生的反应是4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。B中反应为：Cu电极：Cu－2e－===Cu2＋，石墨电极：2H＋＋2e－===H2↑(产生OH－)。总反应：Cu＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑。
答案1)4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3
(2)接通电源后，铜棒周围开始变蓝色，石墨棒上有无色气泡产生，一段时间后，U形管底部出现蓝色沉淀
11．用石墨做电极电解：①稀硫酸、②K2SO4溶液、③CuCl2溶液、④CuSO4溶液、⑤KOH溶液。
(1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号，下同)__________，其阳极的电极反应式都是__________，阴极的电极反应式都是__________，总反应的化学方程式都是__________________________
__________________________。
(2)阴极阳极都有气体产生，其中溶液pH变小的是__________，pH变大的是__________。
(3)一个电极析出金属，一个电极析出气体，且溶液pH明显减小的是__________，其总反应的化学方程式是__________________________
__________________________。
解析：(1)电解时两极都产生气体，且体积比为2∶1时，阴阳两极应分别得到H2、O2，故电解质为含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐，即为①②⑤。(2)分析(1)中H2SO4电解时，水减少，H＋浓度增大，pH减小；KOH溶液电解时实质电解水，OH－浓度增大，pH变大。(3)CuCl2、CuSO4溶液电解时，阳极产生气体，阴极析出金属，但CuCl2溶液电解时pH几乎不变，CuSO4溶液电解时溶液pH减少。
答案：(1)①②⑤　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　4H＋＋4e－===2H2↑　2H2O2H2↑＋O2↑
(2)①　⑤　(3)④　2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑

12.

(2012·渭南高二统考)如图为持续电解含一定CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将CO2持续通入电解液中。
(1)电解时，F极发生________(填“氧化”或“还原”，下同)反应，电极反应式为：____________
__________________________，
E极发生__________反应，电极反应式为：__________________________
__________________________，电解总反应式
为：__________________________。
(2)电解池中产生的现象：
①__________________________；
②__________________________；
③__________________________。
(3)持续通入CO2发生的反应有：_______________
__________________________。
解析：溶液中含有Ca2＋、H＋、Cl－、OH－，通电时，Ca2＋、H＋移向阴极，由于H＋放电能力比Ca2＋强，在E极上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑；Cl－、OH－移向阳极，Cl－在阳极放电：2Cl－－2e－===Cl2↑，电解至t1后，溶液中OH－浓度增大，通入CO2后会有CaCO3沉淀生成。
答案：(1)氧化　2Cl－－2e－===Cl2↑
还原　2H＋＋2e－===H2↑
CaCl2＋2H2OCa(OH)2＋H2↑＋Cl2↑
(2)①通电后E极处溶液呈红色
②通电时，E极、F极均有气体生成E极气体无色，F极气体为黄绿色
③通CO2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通CO2，沉淀又消失
(3)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
13．如图所示，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L－1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则

(1)电源E为__________极，F为__________极。
(2)A极的电极反应式为_______________________
析出物质__________ mol。
(3)B极的电极反应式为__________________________，
析出气体__________ mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为__________________________，
析出物质__________ mol。
解析：由电解一段时间后A极比C极重，可知A极上有Ag析出，C极上有Cu析出，若A极上析出银的物质的量为n(Ag)，则C极上析出Cu的物质的量为n(Ag)，有关系式108 g·mol－1·n(Ag)－64 g·mol－1·n(Ag)×＝1.9 g，n(Ag)＝0.025 mol。由此可知，两电解池内的电解质均是足量的，故两池电极反应式分别为：A极：Ag＋＋e－===Ag；B极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；C极：Cu2＋＋2e－===Cu；D极：2Cl－－2e－===Cl2↑。A、C两极析出物质的量分别为0.025 mol和0.0125 mol，B极析出O2的体积为：0.00625 mol×22.4 L·mol－1＝0.14 L＝140 mL。
答案：(1)负　正　(2)4Ag＋＋4e－===4Ag　0.025
(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　140
(4)Cu2＋＋2e－===Cu　0.0125