高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解课后作业题

  第一章　化学反应与能量

第3节　电能转化为化学能——电解

第一课时 电解的原理  达标测试

1.如下图所示装置中，属于电解池的是(　　)

【答案】C

【解析】根据电解池的构成条件进行判断：装置A、B、D中无直流电源，装置D中不能形成闭合回路，A、B、D不能形成电解池。

2.关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是(　　)

A.原电池中失去电子的一极为负极

B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极

C.原电池中相对活泼的一极为正极

D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极

【答案】C

【解析】根据两池的结构与反应原理可确定，原电池中相对活泼的一极为负极。

3.电解池中，阳极的电极材料一定(　　)

A.发生氧化反应   B.与电源正极相连

C.是铂电极   D.得电子

【答案】B

【解析】阳极材料为活泼金属，发生氧化反应；若为惰性电极，则最易失电子的阴离子发生氧化反应。

4.如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过。则下列说法正确的是(　　)

A.锌片是负极

B.两个铜片上都发生氧化反应

C.石墨是阴极

D.两个番茄都形成原电池

【答案】A

【解析】根据图示推知左侧为原电池，其中Zn作负极，Cu作正极，Cu片上发生还原反应；右侧为电解池，其中Cu为阴极，发生还原反应，C为阳极，发生氧化反应。

5.有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(　　)

A.甲中负极反应式为2H++2e-H2↑

B.乙中阳极反应式为Ag++e-Ag

C.丙中H+向碳棒方向移动

D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体

【答案】C

【解析】由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn-2e-Zn2+，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H+向正极移动，C对；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B错；丁中放电顺序：I->Cl-，开始时产生I2，D错。

6.用惰性电极电解下列溶液，下列说法正确的是(　　)

A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变

B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小

C.电解硫酸铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

【答案】D

【解析】电解稀硫酸，实质上是电解水，硫酸的浓度增大，pH减小，A项错误；电解稀NaOH溶液，也是电解水，NaOH溶液的浓度增大，pH增大，B项错误；电解CuSO4溶液，阴极产物是Cu，阳极产物是O2，由于两电极通过电量相等，故生成Cu与O2的物质的量之比为2∶1，C项错误；电解CuCl2溶液实质是电解CuCl2，阳极产物是Cl2，阴极产物是Cu，由于两极通过电量相等，生成Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，D项正确。

7.用石墨作电极，电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)

A.阴极附近溶液呈红色         B.阴极逸出气体

C.阳极附近溶液呈蓝色         D.溶液的pH减小

【答案】D

【解析】用石墨作电极，电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液，阳极反应式为2I--2e-I2，阳极附近溶液变蓝色；阴极反应式为2H++2e-H2↑，阴极有氢气逸出，附近溶液氢氧根离子浓度增大呈碱性，溶液变红色。

8.如图，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板增重，b极板有无色无味气体放出，符合这一情况的是(　　)

【答案】A

【解析】a极质量增加，必定是金属在a极析出，a极一定是阴极。B选项Z溶液为NaOH，无金属析出，被排除。又因为b极有无色无味气体生成，只能是O2，而D选项电解CuCl2溶液，阳极要析出Cl2，D选项被排除。在A、C选项中，根据电极名称，X应当作为电源的负极。

9.下列选项中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是(　　)

A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2           B.NaOH、CuSO4、H2SO4

C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2          D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2

【答案】C

【解析】A中，2HClCl2↑+H2↑，CuCl2Cu+Cl2↑，错误；B中，2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，错误；D中，2NaBr+2H2O2NaOH+H2↑+Br2，错误。

10.用石墨作电极，电解1 mol·L-1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是(　　)

A.硫酸　　　　　　    B.氢氧化钠        C.硫酸钠    D.氯化钠

【答案】C

【解析】用惰性电极电解硫酸溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液实质是电解水，溶质浓度增大，硫酸溶液的pH减小，氢氧化钠溶液的pH增大，硫酸钠溶液的pH不变；电解氯化钠溶液时生成氢氧化钠，溶液的pH增大。

11.从NO、SO、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。

(1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是________________________。

(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是____________________。

(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是______________。

【答案】(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2

(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4　(3)HCl、BaCl2

【解析】(1)组为电解水型，即阳极OH－放电，阴极H＋放电。(2)组阳极OH－放电，阴极排在H后的金属阳离子放电。(3)组气体体积比为1∶1，不是电解水型，经分析可得相应答案。

12.如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。

(1)①电源上b为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。

②Z池中e为________极。

③连接Y、Z池线路中，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。

(2)①写出c极上反应的电极反应式：_______________________________________。

②写出Y池中总反应的化学方程式：_________________________________________。

③写出Z池中e极上反应的电极反应式：____________________________________。

【答案】　(1)①负　②阳　③←

(2)①2Cl－－2e－===Cl2↑

②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

③Cu－2e－===Cu2＋

【解析】d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池电解NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu2＋＋2e－===Cu、Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向由e→d。

13.下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH2K2CO3＋6H2O。

(1)请回答图中甲、乙两池的名称。

甲池是________装置，乙池是________装置。

(2)请回答下列电极的名称：

通入CH3OH的电极名称是________，B(石墨)电极的名称是________。

(3)写出下列电极反应式。

通入O2电极：___________________________________________________________；

A(Fe)电极：_____________________________________________________________。

(4)乙池中反应的化学方程式为________________________________________________。

【答案】(1)原电池　电解池　(2)负极　阳极

(3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－        4Ag＋＋4e－===4Ag

(4)4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3

【解析】根据题意，甲池是一个燃料电池，则乙池为电解池，在甲池中CH3OH发生氧化反应，为原电池的负极，O2发生还原反应，为原电池的正极，A与CH3OH极相连，为电解池的阴极，B为阳极，电极反应式为

甲池，负极：2CH3OH－12e－＋16OH－===2CO＋12H2O；

正极：3O2＋12e－＋6H2O===12OH－

乙池，阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；

阴极：4Ag＋＋4e－===4Ag；

总反应：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。