4.3.1 電解原理一、選擇題1下列說法中不正確的是 A不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，一般可以通過電解實(shí)現(xiàn) B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 C電解池和原電池中均發(fā)生氧化還原反應(yīng) D電解、電離、原電池均需要通電【答案】D【解析】電離不需要通電，而是在溶于水或熔融狀態(tài)下發(fā)生的；原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，也不需要通電。2下列說法錯(cuò)誤的是A將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池B電解時(shí)，陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)C電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)D電解時(shí)，電子從電解池的陰極流出，沿導(dǎo)線流回電源的負(fù)極【答案】D 3近年來，加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3)，碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液為電解液，在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為：KI+3H2O=KIO3+3H2。下列有關(guān)說法正確的是A電解時(shí)，石墨作陰極，不銹鋼作陽極 B電解時(shí)，陽極反應(yīng)是：I6e+3H2O=+6H+C溶液調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，對生產(chǎn)有利 D電解過程中溶液的pH逐漸減小【答案】B【解析】電解時(shí)I失電子生成，不銹鋼不能作陽極，A錯(cuò)誤；陽極I失電子生成，根據(jù)電子、電荷守恒、質(zhì)量守恒配平，B正確；溶液如果調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，I和IO3在強(qiáng)酸性條件下會(huì)生成I2，對生產(chǎn)不利，C錯(cuò)誤；電解一段時(shí)間，pH不變，D錯(cuò)誤。4實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解氫氧化鈉溶液，下列有關(guān)描述中正確的是A電解時(shí)，與電源正極相連的電極上產(chǎn)生H2B電解時(shí)，陽極反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2C在兩極上放電的陰、陽離子的物質(zhì)的量之比為21D電解過程中，溶液的pH不變【答案】B【解析】電解時(shí)，與電源正極相連的電極為陽極，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，故A錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陽極反應(yīng)是4OH4e=2H2OO2，故B正確；電解時(shí)，兩極的電極反應(yīng)分別為2H+2e=H2、4OH4e=2H2OO2，根據(jù)得失電子守恒，在兩極上放電的陰、陽離子的物質(zhì)的量之比為11，故C錯(cuò)誤；電解NaOH溶液相當(dāng)于電解水，NaOH濃度增大，pH增大，故D錯(cuò)誤。5用鉑電極電解下列溶液時(shí)，陰極和陽極上的主要產(chǎn)物分別為H2和O2的是A稀NaOH溶液BHCl溶液CCuSO4溶液 DAgNO3溶液【答案】A 6關(guān)于如圖所示、兩個(gè)裝置的敘述，正確的是 A裝置名稱：是原電池，是電解池B硫酸濃度變化：增大，減小C電極反應(yīng)式：中陽極：4OH4e=2H2OO2中正極：Zn2e=Zn2D離子移動(dòng)方向：中H+向陰極方向移動(dòng) 中H+向負(fù)極方向移動(dòng)【答案】B 7將分別盛有熔融氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出的鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為A632B631C123D321【答案】A【解析】電解槽串聯(lián)時(shí)，通過各電極的電量相等。設(shè)電路中通過6 mol電子，則電解析出的鉀、鎂、鋁分別為6 mol、3 mol、2 mol。8如圖，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后，a極質(zhì)量增加，b極處有無色無臭氣體放出。符合這一情況的是 a極板b極板X電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2【答案】A【解析】a極質(zhì)量增加，必定是金屬在a極析出。a極一定是陰極，則X一定為電源的負(fù)極，C錯(cuò)誤；Z溶液為NaOH溶液，電解時(shí)無金屬析出，被排除，B錯(cuò)誤；電解CuCl2溶液，陽極產(chǎn)生的氣體是黃綠色的有刺激性氣味的Cl2，D錯(cuò)誤。9以鐵為陽極、銅為陰極，對足量的NaOH溶液進(jìn)行電解，一段時(shí)間后得到2 mol Fe(OH)3沉淀，此時(shí)消耗水的物質(zhì)的量共為A2 mol B3 mol C4 mol D5 mol【答案】D 10如圖所示，將兩燒杯中電極用導(dǎo)線相連，四個(gè)電極分別為Mg、Al、Pt、C。當(dāng)閉合開關(guān)S后，以下表述正確的是 A電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) BAl、Pt兩極有H2產(chǎn)生C甲池pH增大，乙池pH減小 DMg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反應(yīng)【答案】D【解析】鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此甲是原電池，Al是負(fù)極，Mg是正極，負(fù)極：Al + 4OH3e=AlO2- +2H2O，正極：2H+2e=H2，總反應(yīng)式：2Al +2NaOH +2H2O2NaAlO2+3H2。乙裝置是電解池，其中Pt是陰極：2H2O+2e=H2+2OH，C是陽極：4OH4e=2H2O+O2，總反應(yīng)式：2H2O2H2 + O2。則：左邊是原電池，右邊是電解池，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；Al是負(fù)極，沒有H2產(chǎn)生， B錯(cuò)誤；乙是電解水，水減少，NaOH濃度增大，pH增大，C錯(cuò)誤；Mg、C兩極正好產(chǎn)生H2和O2，且體積比是21，一定條件下可恰好完全反應(yīng)生成水，D正確。二、非選擇題10用石墨作電極電解下列溶液：稀H2SO4 K2SO4溶液 CuCl2溶液 CuSO4溶液 KOH溶液。（1）陰極、陽極都有氣體產(chǎn)生，且體積比(相同條件下)為21的是(填序號)_，其陽極的電極反應(yīng)式都是_，陰極的電極反應(yīng)式都是_，總反應(yīng)的化學(xué)方程式都是_。（2）陰極、陽極都有氣體產(chǎn)生，其中溶液酸性增強(qiáng)的是_。 (填序號)。（3）一個(gè)電極析出金屬，另一個(gè)電極逸出刺激性氣味氣體的是_(填序號)，其陽極的電極反應(yīng)式是_。【答案】（1）4OH4e=2H2O+O22H+2e-=H22H2O2H2 +O2 （2）（3） 2Cl2e=Cl2 11如圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。 （1）接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得丙中K2SO4溶液的濃度變?yōu)?0.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：電源的N端為_極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積：_；電極c的質(zhì)量變化是_g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化？簡述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_。（2）如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行？為什么？_【答案】（1）正 4OH 4e2H2O+O2水減少的質(zhì)量：100 g4.5 g，生成O2體積：22.4 Lmol1=2.8 L16 堿性增強(qiáng)，因?yàn)殡娊夂螅繙p少，溶液中NaOH濃度增大 酸性增強(qiáng)，因?yàn)殛枠O上OH放電生成O2，溶液中H+濃度增大 酸堿性大小沒有變化，因?yàn)镵2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增大不影響溶液的酸堿性（2）能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，再電解相當(dāng)于電解水。 （2）銅全部析出后，溶液中含有H2SO4，電解仍可進(jìn)行。12A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示：陽離子Cu2+ Na+陰離子NO3 SO42 Cl下圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放足量的A、 B、 C三種溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加了32 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時(shí)間（t）的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問題： （1）M為電源的_極（填“正”或“負(fù)”）。（2）寫出甲燒杯中反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（3）計(jì)算電極f上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積_?！敬鸢浮浚?）負(fù) （2）2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 （3）5.6 L