2022年高三化学寒假自我小测：47电解池（三） Word版含解析

这是一份2022年高三化学寒假自我小测：47电解池（三） Word版含解析，共13页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( )
①电解是把电能转变成化学能
②电解是把化学能转变成电能
③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现
⑤任何溶液被电解时，必将导致氧化还原反应的发生
A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤
2.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3.如下图所示右边的金属片发生氧化反应的是( )
4.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )
5.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，用惰性材料作电极在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )
A.1∶2∶3B.3∶2∶1
C.6∶3∶1D.6∶3∶2
6.如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现，a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是( )
7.在水中加入等物质的量的Ag＋、Na＋、Ba2＋、、Cl－、，用惰性电极进行电解，一段时间后，在两极上得到的氧化产物和还原产物的质量之比为( )
A.8∶1B.2∶27
C.35.5∶108D.108∶35.5
8.将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为( )
A.4×10－3 ml·L－1B.2×10－3 ml·L－1
C.1×10－3 ml·L－1D.1×10－7 ml·L－1
9.用下图甲所示装置进行实验，若下图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是 …( )
A.E表示反应生成Cu的物质的量
B.E表示反应消耗H2O的物质的量
C.F表示反应生成H2SO4的物质的量
D.F表示反应生成O2的物质的量
10.如下图所示，当线路接通时，发现M(用石蕊试液浸润过的滤纸)a端显蓝色，b端显红色。且知甲中电极材料是锌、银；乙中电极材料是铂、铜，且乙中两极不发生变化。回答：
(1)甲、乙分别是什么装置？
(2)写出A、B、C、D电极名称以及电极材料。
能力提升
11.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解该溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是( )
A.阴极只析出H2
B.阳极先析出Cl2，后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液pH不断增大，最后为7
12.如图所示是根据下图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图像(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，这个量x表示( )
A.各电解池析出气体的体积
B.各电解池阳极质量的增加量
C.各电解池阴极质量的增加量
D.各电极上放电的离子总数
13.用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供0.2 ml电子时停止通电。若此溶液体积为2 L，则所得电解液的pH是( )
A.1B.8C.13D.14
14.某兴趣小组采用如下方法制作氢氧燃料电池。
(1)如下图中A所示：a、b均为多孔石墨棒，其中a与直流电源正极相连，b与直流电源负极相连，电解质溶液为NaOH溶液，则电极上发生的电极反应式分别为：
a极________；b极________。
电解反应方程式为_________________。
由于使用多孔石墨棒，此时生成的氢气及氧气中有一部分被石墨棒吸附。
(2)然后如下图中B所示，移走直流电源，在a、b电极间连接一个小灯泡，可以看到灯泡发光。此时的电流方向是____________，a极的电极反应式为__________________，b极的电极反应式为__________________，电池反应方程式为______________________。
拓展探究
15.如下图装置，A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3通直流电一段时间，回答下列问题：
(1)判断电源的正、负极：a为_________极，b为________极。
(2)在Na2SO4溶液浸湿的滤纸条中心的KMnO4液滴有什么现象？
____________________________________________________。
(3)写出电极反应式：A极____________，C极____________。
(4)若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，则电流表的指针是否移动_____________(填“是”或“否”)。说明理由___________________。
参考答案
1解析：从能量角度看，电解是把电能转变成化学能的过程，故①对②错；电解质溶液的导电过程，必将伴随着氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故③⑤对；某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解供给电能也可以实现，故④对。所以D选项符合题意。
答案：D
2解析： 电解食盐水时发生的反应：
阳极：2Cl－－2e－＝＝＝Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－＝＝＝H2↑
总反应：
对照分析选项，A项错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－＝＝＝I2＋2Cl－，溶液呈棕黄色，B项正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞后变红色，C项错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D项错误。
答案：B
3解析：金属发生氧化反应就是金属原子失去电子形成阳离子进入溶液。金属原子失去电子，可以是原电池中的活泼金属发生氧化反应而失去电子，也可以是在外加电源作用下失去电子发生氧化反应。A装置中Zn接的是电源的负极，锌表面发生还原反应；B、D中的Cu与Fe均是与比其活泼的金属相连接，右边电极表面发生还原反应；C装置中右边的Cu连接的是电源的正极，电源正极不断将铜片上的电子转移走，Cu2＋进入溶液而铜电极不断溶解。
答案：C
4解析：电解饱和食盐水时，阴极生成H2，收集时试管口向下；阳极生成Cl2，通入淀粉碘化钾溶液时，溶液变蓝色。电子从直流电源负极流向电解池阴极，故正确的选项是D。
答案：D
5解析：本题是氧化还原与电解原理的应用问题。应用的原则就是串联电路导线上电流相等，其实就是它们转移的电子数相等。设转移3 ml电子，生成钾3 ml，生成镁3/2 ml，生成铝1 ml，则比值为6∶3∶2。
答案：D
6解析：由a极板质量增加，知溶液中阳离子在a极板析出，则a为阴极，x为负极；因B中a极板不析出金属，C中x为正极可否定；又由b极板有无色无味气体放出，否定D。
答案：A
7解析：Ag＋与Cl－、Ba2＋与均生成沉淀，相当于电解NaNO3溶液，实质是电解H2O，两极得到的产物为H2和O2。
答案：A
8解析：根据电解规律可知阴极反应：Cu2＋＋2e－＝＝＝Cu，增重0.064g，应是Cu的质量，根据总反应方程式：
2×64 g 4 ml
0.064 g n(H＋)
n(H＋)＝0.002 ml，
答案：A
9解析：该电解池中阳极、阴极的电极反应式分别为：
阳极：4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑
阴极：2Cu2＋＋4e－＝＝＝2Cu
总反应式：
从乙中所给的图像看，每转移4 ml e－，E变化为2 ml，F变化为1 ml，因此E可表示生成Cu或消耗水或生成H2SO4的物质的量；F可表示生成O2的物质的量。
答案：C
10解析：甲中可发生自发的氧化还原反应，乙不能。因此甲为原电池，乙为电解池；a端显蓝色，说明H＋反应使c(OH－)>c(H＋)，a为电解池阴极，则A为原电池负极，B为正极，C为阳极，D为阴极；乙中两极不发生变化，则阳极为铂，阴极为Cu。
答案：(1)甲：原电池 乙：电解池
(2)A 负极 Zn
B 正极 Ag
C 阳极 Pt
D 阴极 Cu
11解析：电解质溶液中，三个阶段分别为电解HCl、NaCl溶液和电解H2O。由于第二阶段是电解NaCl溶液，所以最后溶液pH>7。
答案：D
12解析：电解NaCl溶液时阴、阳极都产生气体；电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银；电解CuSO4溶液时阴极上产生单质铜；所以随着电解的进行，阴极质量的增加量有如题图所示的变化。
答案：C
13解析：电解食盐水时供给0.2 ml电子，则消耗的H＋为0.2 ml，同时产生OH－ 0.2 ml，溶液体积为2 L，pH＝13。
答案：C
14解析：B图中构成了氢氧燃料电池。b极消耗H2，为负极；a极消耗O2，为正极；电流方向为a→b。
答案：(1)4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑
4H＋＋4e－＝＝＝2H2↑
(2)a→b O2＋2H2O＋4e－＝＝＝4OH－
2H2＋4OH－－4e－＝＝＝4H2O
2H2＋O2＝＝＝2H2O
15解析：本题考查电解池的有关性质。①电解KOH溶液，实质上是电解水；根据4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑和4H＋＋4e－＝＝＝2H2↑可知，产生的氢气(阴极)的体积应是产生氧气(阳极)的体积的两倍。所以，从A、B中的气体体积可知：a为负极，b为正极。
答案：(1)负 正
(2)紫色向D方向移动
(3)4OH－－4e－＝＝＝2H2O＋O2↑ 4H＋＋4e－＝＝＝2H2↑
(4)是 组成了氢氧燃料电池
第2课时 电解原理的应用
夯基达标
1.在电解水制取H2和O2时，为了增强溶液的导电性，常常需要加入一些电解质，最好选用下列物质中的 …( )
A.NaOHB.HClC.NaCl D.CuSO4
2.下列说法正确的是( )
A.电解CuCl2溶液时，阴极附近产生的气体使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
B.原电池可以作电解池的电源
C.电解质溶液导电的过程就是其电离的过程
D.电解池中阴极发生氧化反应
3.下列有关叙述正确的是( )
A.原电池中电子流出极为正极
B.电解池中电子流出极为电源正极
C.原电池工作时负极发生氧化反应
D.电解池工作时阴极发生还原反应
4.下列描述中，不符合生产实际的是( )
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极
5.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如右图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 (〓〓)
A.a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B.a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C.a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
6.下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是( )
A.粗铜板作阳极
B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：Cu2＋＋2e－＝＝＝Cu
C.粗铜中所含Ni、Fe、Au等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D.电解铜的纯度可达99.95%～99.98%
7.(2009山东聊城1月)下列说法不正确的是( )
A.电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应
B.原电池与电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极
C.电镀时，电解池里的阳极材料发生氧化反应
D.电解饱和食盐水时，阴极得到NaOH和H2
8.电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6 g铜析出，则阳极上产生气体的体积(标准状况)约为( )
L L L D.11.2 L
9.用含少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则( )
A.电解液质量增加x g
B.阴极质量增加x g
C.阴极质量增加a g，a>x
D.阴极质量增加b g，bc(H＋) ③B
a极板
b极板
x电极
Z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2