高中化学第二节 电解池作业课件ppt

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1.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
解析 根据原电池原理可知,原电池中相对活泼的一极一般为负极,C说法错误。
2.用惰性电极电解下列溶液,随着电解的进行,其中溶液pH逐渐减小的是(　　)①氯化钠溶液　②硫酸铜溶液　③氢氧化钠溶液　④稀硫酸　⑤稀盐酸　⑥硫酸钠溶液A.只有①③⑤B.只有②④⑤C.只有②④D.只有②④⑥
解析 电解NaCl溶液生成NaOH,pH增大,①不符合题意;电解CuSO4溶液生成H2SO4,pH减小,②符合题意;电解NaOH溶液实质是电解水,溶液pH增大,③不符合题意;电解稀硫酸,实质是电解水,硫酸浓度增大,pH减小,④符合题意;电解稀盐酸,盐酸浓度减小,pH增大,⑤不符合题意;电解Na2SO4溶液实质是电解水,pH不变,⑥不符合题意;因此答案选C。
3.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物质(方括号内物质),能够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 A中溶液复原可加入Ag2O,A错误;B正确;C中溶液复原应加入HCl,C错误;D中溶液复原应加入CuO,D错误。
4.用铂为电极电解某种溶液,通电一段时间后,溶液的pH变小,并且在阳极得到0.56 L气体,阴极得到1.12 L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是(　　)A.稀盐酸B.KNO3溶液C.CuSO4溶液D.稀硫酸
解析 阳极与阴极产生的气体体积之比为 ,相当于电解水,pH变小说明电解了含氧酸的水溶液,故答案选D。
5.用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液,下列说法不正确的是(　　)A.阴极发生的电极反应为Cu2++2e-=== CuB.阳极发生的电极反应为2H2O-4e-=== O2↑+4H+C.若有6.4 g金属Cu析出,放出的O2的物质的量为0.05 mlD.恰好电解完全时,加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢复到原溶液的浓度
解析 用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液,阴极Cu2+放电生成Cu,A正确;阳极水电离产生的OH-放电生成O2,B正确;有6.4 g金属Cu析出时,n(Cu)=0.1 ml,则反应中转移电子0.2 ml,产生O2为0.05 ml,C正确;要使溶液复原,应加入CuO,D错误。
6.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3∶1的硫酸铜和氯化钠的混合溶液,不可能发生的反应有(　　)
解析 根据题意,混合溶液中CuSO4和NaCl的物质的量之比为3∶1,设溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3 ml和1 ml,根据转移电子守恒,第
一阶段:阳极上Cl-放电,阴极上Cu2+放电,电解的方程式是Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑,1 ml Cl-完全反应时,剩余2.5 ml Cu2+;第二阶段:阳极上OH-放电,阴极上Cu2+放电,电解的方程式是2Cu2++2H2O 2Cu+4H++O2↑;第三阶段:阳极上OH-放电,阴极上H+放电,电解的方程式是2H2O 2H2↑+O2↑,故答案选C。
7.Li-O2电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li-O2电池,光照时,光催化电极产生电子(e-)和空穴(h+)并对电池进行充电。下列叙述不正确的是(　　)A.充电时,Li+由阳极通过离子交换膜向阴极迁移B.充电时,电池的总反应为Li2O2=== 2Li+O2↑C.若有22.4 L O2参加反应,电路中转移2 ml电子D.电池中的电解质应选择无水环境
解析 光照时光催化电极产生电子和空穴进行充电,则阴极反应为Li++e-===Li,阳极反应为Li2O2+2h+===2Li++O2↑,充电时总反应为Li2O2===2Li+O2↑,选项B正确;结合图示,充电时金属Li电极为阴极,光催化电极为阳极,则放电时金属Li电极为负极,光催化电极为正极。充电时,电解池中阳离子Li+由阳极通过离子交换膜向阴极迁移,选项A正确;题中没有说明温度和压强,无法确定22.4 L O2的物质的量,无法计算转移电子的物质的量,选项C不正确;电池中的电解质应选择无水环境,否则会与Li、Li2O2等反应,选项D正确。
8.下图为以惰性电极进行电解的装置:
(1)写出A、B、C、D各电极上的电极反应和总反应方程式:A:　 , B: 　 , 总反应方程式:　 ; C:　 , D:　 , 总反应方程式:  　; 
(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为　　　　　　　。 
Cu2++2e-===Cu
2Cl--2e-===Cl2↑
CuCl2 Cu+Cl2↑
4Ag++4e-===4Ag
2H2O-4e-===O2↑+4H+
4AgNO3+2H2O 4Ag+4HNO3+O2↑
解析 A、B、C、D电极分别发生如下反应:Cu2++2e-===Cu,2Cl--2e-===Cl2↑,4Ag++4e-===4Ag,2H2O-4e-===O2↑+4H+;由电子守恒可知,在四个电极依次析出物质的物质的量之比为n(Cu)∶n(Cl2)∶n(Ag)∶n(O2)=2∶2∶4∶1。
9.应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为FeS2,脱硫过程的主要反应为FeS2+15Mn3++8H2O=== Fe3++15Mn2++2 +16H+,电解脱硫原理如图:
下列说法正确的是(　　)A.石墨2为阳极B.通电时,混合溶液中H+向石墨1电极移动C.电解刚刚开始时阴极的电极反应为2H++2e-=== H2↑D.电解一段时间后混合溶液的pH增大
解析 根据原理图示可知,Mn2+失去电子发生氧化反应,石墨1是阳极,阳极的电极反应为Mn2+-e-===Mn3+,石墨2是阴极,H+在阴极得到电子,发生还原反应,阴极的电极反应为2H++2e-===H2↑,A项错误,C项正确;混合溶液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O===Fe3++2 +15Mn2++16H+,电解一段时间后溶液酸性增强,混合溶液的pH减小,D项错误;通电时,混合溶液中H+向石墨2电极移动,B项错误。
10.碱性镍锌(Ni-Zn)电池是一种可以替代镍氢电池的新型电池,其总反应为2NiOOH+2H2O+Zn 2Ni(OH)2+Zn(OH)2。则下列说法错误的是(　　)A.电池工作时,OH-向负极移动B.放电时负极反应:Zn-2e-+2OH-=== Zn(OH)2C.充电时,与外电源正极相连的电极上电极反应为Ni(OH)2-e-+OH-=== NiOOH+H2OD.该电池电解1 L 0.3 ml·L-1 AgNO3溶液,若产生1.12 L气体(标准状况),溶液pH变为2
解析 原电池中阴离子向负极移动,则电池工作时,OH-向负极移动,A正确;锌是活泼的金属,放电时锌是负极,则根据总反应式可知负极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,B正确;充电时相当于是电解池,与外电源正极相连的电极是阳极,发生失去电子的氧化反应,则根据总反应可知阳极电极反应为Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O,C正确;该电池电解1 L 0.3 ml·L-1 AgNO3溶液,阴极Ag+放电得到Ag,阳极OH-放电生成O2,若产生1.12 L气体(标准状况),即氧气的物质的量为0.05 ml,产生H+的物质的量是0.05 ml×4=0.2 ml,则溶液中H+浓度是0.2 ml·L-1(不考虑溶液体积变化),所以溶液pH不等于2,D错误。
11.如图所示,甲池的总反应为N2H4+O2=== N2+2H2O。下列说法正确的是(　　)
A.甲池中正极上发生的电极反应为N2H4-4e-+4OH-=== N2+4H2OB.乙池中石墨电极上发生的反应为2H2O-4e-=== O2↑+4H+C.甲池溶液pH增大,乙池溶液pH减小D.甲池中每消耗0.1 ml N2H4,乙池电极上则会析出6.4 g固体
解析 分析题图可知甲池是燃料电池,乙池是电解池,甲池中电解质溶液为氢氧化钾溶液,通入N2H4的电极为负极,负极的电极反应是N2H4-4e-+4OH-===N2+4H2O,A项错误。甲池中通入O2的电极为正极,则乙池中石墨电极是阳极,发生氧化反应,B项正确。根据甲池总反应可知生成了水,则氢氧化钾溶液的浓度变小,pH减小;乙池中铁电极为阴极,阴极析出铜:Cu2++2e-===Cu,阳极水电离出的OH-放电:2H2O-4e-===O2↑+4H+,乙池的溶液pH减小,C项错误。根据各个电极通过的电量相等可知N2H4~2Cu,则甲池中消耗0.1 ml N2H4时乙池电极上会析出12.8 g铜,D项错误。
12.化学在环境保护中起着十分重要的作用,电化学降解 的原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.A为电源的正极B.溶液中H+从阳极向阴极迁移C.Ag-Pt电极的电极反应为2 +12H++10e-=== N2↑+6H2OD.电解过程中,每转移2 ml电子,则左侧电极就产生32 g O2
解析 根据题给电解装置图可知,Ag-Pt电极上 转化为N2,发生还原反应:2 +12H++10e-===N2↑+6H2O,则Ag-Pt电极为阴极,B为电源的负极,故A为电源的正极,A、C项正确;在电解池中阳离子向阴极移动,所以溶液中H+从阳极向阴极迁移,B项正确;左侧电极为阳极,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,则每转移2 ml电子,左侧电极产生16 g O2,D项错误。
13.如图是CO2经电催化还原为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是(　　)A.该过程是电能转化为化学能的过程
C.一段时间后,①池中n(KHCO3)不变D.一段时间后,②池中溶液的pH一定降低
解析 该装置连接有电源,则该过程是电能转化为化学能的过程,A项正确;二氧化碳转化为甲烷的反应过程中,碳元素的化合价降低,在铜电极上发生还原反应,电极反应为 ,B项正确;由于①池溶液中的碳酸氢根离子被消耗,故一段时间后,碳酸氢钾的物质的量减少,C项错误;①池中的铜电极为阴极,发生还原反应,②池中的铂电极为阳极,发生氧化反应,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,该过程中有H+生成,故溶液的pH降低,D项正确。
14.A、B、C为三种强电解质,它们在水中电离出的离子如表所示:
图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨。
接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。据此回答下列问题:(1)M为电源的　　　　　　(填“正”或“负”)极,电极b上发生的电极反应为　 。 (2)写出乙烧杯中的反应方程式:　 　　　　　　　　　　　　　　。 (3)如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若经过这一段时间后,要使丙恢复到原来的状态,需要进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
4OH--4e-===2H2O+O2↑
2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
能,因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液,反应可继续进行
向丙烧杯中加入一定量水