第1課時 電解的原理知能演練輕松闖關學生用書單獨成冊基礎溫故1下列敘述中正確的是()電解池是既能將化學能轉(zhuǎn)變成電能又能將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置金屬和石墨導電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導電是化學變化不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解有可能實現(xiàn)AB只有C只有 D只有解析：選B。電解池是只能將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，錯；金屬和石墨導電是自由電子在電場作用下定向移動，電解質(zhì)溶液導電時兩極上均有離子放電，是化學變化，對；電解可強制氧化還原反應發(fā)生，對。2某同學為了使反應2HCl2Ag=2AgClH2能進行，設計了如圖所示的四個實驗，你認為可行的方案是()解析：選C。根據(jù)金屬的活動性順序，Ag不能置換鹽酸中的氫，因此要實現(xiàn)2Ag2HCl=2AgClH2，應用電解法，在上述反應中，Ag失電子發(fā)生氧化反應，故Ag做陽極，與電源的正極相連，結(jié)合四個裝置，其可行的方案是C。3如圖所示為某學生設計的一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用硫酸鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫“嫦娥奔月”，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是()A鉛筆端做陰極，鉑片端發(fā)生還原反應B鉛筆端有少量鈉生成C硫酸鈉溶液不可以用硝酸鉀溶液代替D鉑片端發(fā)生電極反應：4OH4e=2H2OO2解析：選D。根據(jù)圖示知，鉛筆端為陰極，鉑片端為陽極，發(fā)生氧化反應。在硫酸鈉溶液中存在電離反應式：Na2SO4=2NaSO，H2OHOH，在陽極(鉑片端)，失電子能力：OH>SO，電極反應式：4OH4e=2H2OO2；陰極(鉛筆端)，得電子能力：H>Na，電極反應式：4H4e=2H2，鉛筆端OH濃度增大，呈堿性，使含酚酞的濾紙變紅色。此反應實質(zhì)是電解水，硫酸鈉溶液可以用硝酸鈉、硝酸鉀溶液代替。4用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為13的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應有()2Cu22H2O2Cu4HO2Cu22ClCuCl22Cl2H2O2OHH2Cl22H2O2H2O2A BC D解析：選C。陰極陽離子的放電先后順序為Cu2、H，陽極陰離子放電的先后順序為Cl、OH，通電時首先發(fā)生的反應為Cu22ClCuCl2，Cu2全部還原后，Cl還有剩余，此時陰極放電的離子是H2O電離產(chǎn)生的H，因此反應為2Cl2H2O2OHH2Cl2，當Cl全部氧化后，溶液中的溶質(zhì)為Na2SO4、NaOH，繼續(xù)通電實質(zhì)是電解水：2H2O2H2O2，故正確選項為C。5惰性電極電解下列物質(zhì)的溶液，電解一段時間，陰極質(zhì)量增加，電解液的pH下降的是()ACuSO4 BNaClCNaOH DH2SO4解析：選A。根據(jù)電解規(guī)律和題干信息，電解的是不活潑金屬的含氧酸鹽溶液，故A正確。6.如圖用石墨電極電解CuCl2溶液。下列分析正確的是()Aa端是直流電源的負極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽極上發(fā)生的反應：Cu22e=CuD通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體解析：選A。A.銅離子應移向陰極，則a為負極。B.CuCl2發(fā)生電離是在水分子的作用下完成的，并非通電才能發(fā)生。C.反應Cu22e=Cu應在陰極上發(fā)生，陽極上發(fā)生的反應應為2Cl2e=Cl2。D.通電一段時間后，應在陽極附近觀察到黃綠色氣體。7用指定材料做電極來電解一定物質(zhì)的量濃度的甲一段時間后，然后加入物質(zhì)乙能使溶液復原。則合適的組合是()陰極陽極溶液甲物質(zhì)乙APt Pt NaOH NaOH固體BPt Pt H2SO4 H2OCC Pt NaCl 鹽酸DFe Cu CuSO4 Cu(OH)2解析：選B。電解NaOH、H2SO4溶液，都是電解水，所以加水就可復原，A項錯誤、B項正確；電解NaCl溶液后應通入氯化氫氣體使之復原，如果加鹽酸，會使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度減小，C項錯誤；D項，陽極反應為Cu2e=Cu2，陰極反應為Cu22e=Cu，電解質(zhì)溶液沒有變化，不用加任何物質(zhì)。8某同學按如圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法不正確的是()A電解過程中，銅電極上有O2產(chǎn)生B電解初期，反應方程式為CuH2SO4CuSO4H2C電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D整個電解過程中，H的濃度先減小后不變解析：選A。金屬銅做陽極，陽極發(fā)生反應為Cu2e=Cu2，電解初期陰極溶液中的H放電：2H2e=H2，溶液中的H減小，總反應方程式為CuH2SO4CuSO4H2，隨著反應進行，溶液中Cu2數(shù)目增多，此時陰極上溶液中的Cu2得電子：Cu22e=Cu，此時，該裝置為電鍍銅，溶液中的H保持不變。9KIO3可用電解的方法制得，原理是以石墨為陽極，以不銹鋼為陰極，在一定溫度和堿性條件下電解KI溶液?？偡磻匠淌綖镵I3H2OKIO33H2，則陽極的電極反應式為_；陰極的電極反應式為_，附近pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。如果把上述電解質(zhì)溶液換成酸性溶液，則陽極的電極反應為_。答案：I6OH6e=IO3H2O2H2e=H2增大I3H2O6e=IO6H10用碳棒做電極，在Na、Cu2、Cl、SO等離子中選出適當離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學式：(1)當陰極放出H2，陽極放出O2時，電解質(zhì)是_。(2)當陰極析出金屬，陽極放出O2時，電解質(zhì)是_。(3)當陰極放出H2，陽極放出Cl2時，電解質(zhì)是_。(4)通過電子的物質(zhì)的量、陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽極放出的氣體的物質(zhì)的量之比為421時，電解質(zhì)的化學式是_。解析：(1)實質(zhì)為電解水型。(2)中為不活潑金屬離子與OH放電。(3)為H與Cl放電。(4)電子的物質(zhì)的量、陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽極放出的氣體的物質(zhì)的量之比為421，則可推斷金屬離子為2價，陽極生成1 mol氣體會失去4 mol電子。答案：(1)Na2SO4(2)CuSO4(3)NaCl(4)CuSO4能力提升11如圖為實驗室電解Na2SO4溶液裝置，下列敘述錯誤的是()A陰極：2H2e=H2(還原反應)陽極：4OH4e=2H2OO2(氧化反應)B電解一段時間后，陰極區(qū)顯堿性，陽極區(qū)顯酸性C電解過程中，Na、H向陰極定向移動，進入陰極區(qū)；SO、OH向陽極定向移動，進入陽極區(qū)D電解后，撤掉陰離子交換膜充分混合，Na2SO4溶液的濃度比電解前增大解析：選C。通電時，陰極H得電子被還原，陽極OH失電子被氧化，A正確；由于H在陰極上放電，陰極區(qū)OH增大，OH在陽極上放電，陽極區(qū)H增大，B正確；由于是陰離子交換膜，所以Na、H不能通過，C錯誤；從兩電極反應看，該電解反應相當于電解水，最終Na2SO4溶液濃度增大，D正確。12某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為31。用石墨做電極電解該混合溶液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是()A陰極自始至終只放出H2B陽極先放出Cl2，后放出O2C電解最后階段為電解水D溶液pH不斷增大，最后為7解析：選D。由題意知，n(H)n(Cl)23，在陰極放電的是H，在陽極放電的是Cl、OH，Cl先放電OH后放電，因此反應開始在兩極放電的是H、Cl，相當于電解鹽酸。由H2SO4電離出的H放完電后，在兩極放電的是由水電離出的H和剩余的Cl，相當于電解NaCl溶液。Cl放完電后，在兩極放電的是由水電離出的H和OH，相當于電解水。故A、B、C均正確。溶液pH的變化是不斷增大，但最后溶質(zhì)是NaOH和Na2SO4，pH不會為7。13電解84.75 mL 16%的NaOH溶液(1.18 gcm3)，用石墨做電極經(jīng)過一段時間后溶液濃度為19.5%, 這是因為()A溶質(zhì)增加了3.5 gB放出22.4 L H2和11.2 L O2CNaOH比水消耗少D消耗18 g水解析：選D。由電解規(guī)律知，電解NaOH溶液的實質(zhì)是水被電解，則A、C錯誤；由于沒指明條件無法計算氣體的體積，B錯誤。14用石墨做電極電解3 molL1 KCl和0.5 molL1Al2(SO4)3的等體積混合溶液時，下列圖像合理的是()解析：選A。根據(jù)離子的放電順序可知，在電解過程中，溶液中的陰離子有Cl、OH、SO，在陽極Cl先放電，生成氯氣，然后是OH放電生成氧氣；在陰極是H放電生成氫氣。2KCl2H2O2KOHH2Cl2，Al2(SO4)36KOH=2Al(OH)33K2SO4，從兩種溶液的濃度看，電解生成的氫氧化鉀剛好把溶液中的硫酸鋁沉淀完全，因為生成的氯氣有少部分會溶解在溶液中，所以pH小于7。15某實驗小組的同學采用如圖所示裝置來進行有關化學實驗，請回答下列問題。(1)若U形管中盛有硫酸鈉溶液，X、Y電極分別為石墨和鐵棒，電解過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。U形管中加入的少量植物油作用是_。(2)電解一段時間后，某同學將電源反接，此時出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。有關的化學方程式為_。解析：鐵做陽極時，鐵失電子發(fā)生氧化反應，生成亞鐵離子：Fe2e=Fe2，陰極發(fā)生還原反應：2H2e=H2。陽極生成的亞鐵離子向陰極擴散，而陰極產(chǎn)生的氫氧根離子向陽極擴散，二者在U形管中間相遇結(jié)合成氫氧化亞鐵白色沉淀。氫氧化亞鐵極易被空氣中的氧氣氧化，故U形管中加入少量植物油以隔絕空氣。當反接電源時，為電解水，X、Y極分別生成氧氣和氫氣，氧氣將氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵。答案：(1)X極有氣泡冒出，Y極附近溶液漸變淺綠色，U形管下部中間位置出現(xiàn)白色沉淀隔絕空氣(防止白色沉淀被氧化變質(zhì))(2)X、Y兩極都有氣泡冒出，且白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色2H2O2H2O2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)316如圖所示，溶液體積均為200 mL，若電解5 min時銅電極質(zhì)量增加2.16 g，溶液體積均不變，試回答：(1)電源電極X名稱為_。(2)pH變化：B池_，C池_。(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)通電5 min時，B中共收集224 mL氣體(標準狀況)，則通電前硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為_。(4)寫出A池中發(fā)生反應的化學方程式：_。解析：(1)銅電極上析出銀，是陰極，則X電極為負極。n(Ag)0.02 mol。(2)B池是用惰性電極電解CuSO4溶液：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，所以pH減小，C池中銀電極溶解，Age=Ag，AgNO3溶液濃度不變，pH不變。(3)B池中陽極反應為4OH4e=O22H2O，通電5 min時轉(zhuǎn)移電子0.02 mol，由電子守恒得n(O2)0.005 mol，小于0.01 mol，據(jù)此可知B池中陰極上反應為Cu22e=Cu,2H2e=H2，則n(H2)n(O2)0.01 mol0.005 mol0.005 mol，根據(jù)電子守恒列式2n(Cu2)0.0052 mol0.02 mol，解得n(Cu2)0.005 mol，則CuSO40.025 molL1。答案：(1)負極(2)減小不變(3)0.025 molL1(4)2KCl2H2O2KOHCl2H2我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式，改變粗放式增長模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進新型城鎮(zhèn)化，推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國經(jīng)濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實挑戰(zhàn)。