82高三化学一轮复习电解池习题有答案82

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 电解池(附参考答案)　一、选择题1．下列叙述正确的是(　　)A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 mol NaOHD．酸、碱、盐溶液电解后pH都增大【解析】　原电池的负极及电解池的阳极均发生氧化反应，A错；电解Na2SO4溶液，实际是电解水，阴极生成H2，阳极生成O2，二者物质的量之比为2∶1，B错；电解饱和NaCl溶液：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，每转移1 mol电子，则生成1 mol NaOH，C对；H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液电解后pH会分别减小、增大、不变。【答案】　C2．(2012·山东省实验中学第三次测试)能够使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑发生的是(　　)A．铜片作负极，碳棒作正极，氯化钠作电解质溶液B．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀C．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液D．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钠溶液【解析】　Cu和H2O不反应，该反应必须通过电解才能实现。【答案】　D3．(2010·海南高考稍改动)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是(　　)A．电解时以精铜作阳极B．电解时阴极发生氧化反应C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu－2e－===Cu2＋D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥【答案】　D4．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是(　　)①电解稀硫酸　②电解CuSO4溶液　③电解KOH溶液　④电解NaCl溶液A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大B．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复电解前的情况C．反应③中阳极消耗OH－，故溶液浓度变小D．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1【解析】　依据惰性电极电解规律，可知①为电解水，pH减小；②为放O2生酸型，pH减小，加入CuO可恢复电解前情况；③为电解水，pH增大，溶液浓度增大；④为放H2生碱型。阴极产生H2，阳极产生Cl2，其物质的量之比为1∶1。【答案】　B5．(2010·福建高考)铅蓄电池的工作原理为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不正确的是(　　)A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SOB．当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 molC．K闭合时，Ⅱ中SO向c电极迁移D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极【解析】　C项，当K闭合时Ⅰ为原电池、Ⅱ为电解池，Ⅱ中c电极上的PbSO4转化为Pb和SO，d电极上的PbSO4转化为PbO2和SO，阴离子移向阳极，即d电极。【答案】　C6．(2012·淄博质检)下列描述中，不符合生产实际的是(　　)A．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极B．在镀件上电镀锌，用锌作阳极C．用如图1装置生产家用消毒液(NaClO)D．用如图2装置为铅蓄电池充电【解析】　用石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反应是2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，伴随电解过程所发生的副反应是2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，从而制得有较强杀菌能力的NaClO、NaCl混合溶液，故C项正确；蓄电池中PbO2为正极，Pb为负极，给蓄电池充电时，应遵循“正接正，负接负”的原则连接，D项错误。【答案】　D7.(2011·北京东城区质检)如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L－1食盐水中。下列说法正确的是(　　)A．若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀B．若电键K与N连接，正极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜D．若电键K与M连接，当两极共产生28 L(标准状况)气体时，生成了1 mol NaOH【解析】　A项，若电键K与N连接，则形成原电池，铁作负极，被腐蚀，不正确；B项，若电键K与N连接，正极反应式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，不正确；C项，若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，则形成电解池，若要在铁棒上镀铜，电解质溶液不能用食盐水，而应用硫酸铜溶液，故不正确；D项，若电键K与M连接，为电解食盐水，根据反应方程式： 解得x＝1，V＝22.4 L，即1 mol氯化钠全部被电解完，产生1 mol氢氧化钠，而现在产生气体为28 L，表明电解完氯化钠后继续电解水，但生成氢氧化钠的量不变，即生成了1 mol NaOH。【答案】　D8．下列离子方程式书写正确的是(　　)A．用Cu片作阳极电解饱和食盐水2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－B．用两个铜片作电极电解AgNO3溶液：Cu＋2Ag＋2Ag＋Cu2＋C．用石墨作电极电解AlCl3溶液：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－D．用石墨作电极电解CuCl2溶液2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋【解析】　A项，用Cu作阳极电解饱和食盐水，Cu电极本身失电子Cu－2e－===Cu2＋。阴极2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－二者相加得Cu＋2H2OCu(OH)2＋H2↑，无离子方程式；C项，阴极6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－阳极6Cl－－6e－===3Cl2↑6Cl－＋6H2O===3Cl2↑＋3H2↑＋6OH－6Cl－对应2Al3＋2Al3＋＋6OH－===2Al(OH)3↓所以离子方程式为2Al3＋＋6Cl－＋6H2O电解,3Cl2↑＋3H2↑＋2Al(OH)3↓D项，阴极Cu2＋＋2e－===Cu阳极2Cl－－2e－===Cl2↑离子方程式为Cu2＋＋2Cl－电解,Cu＋Cl2↑。【答案】　B9．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是(　　)A．可用铁作阳极材料B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高C．阳极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑D．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了2 mol电子【解析】　因为电解后需要生成Cl2，因此不可用铁作阳极材料，A错；电解过程中阳极发生反应：2Cl－－2e－===Cl2，Cl2溶于水显酸性，阳极附近溶液的pH降低，B错；因为ClO－氧化Ni2＋发生的反应为：2Ni2＋＋ClO－＋H2O===2Ni3＋＋Cl－＋2OH－；因此1 mol Ni2＋全部转化为Ni3＋时，外电路通过了1 mol 电子，D错。【答案】　C二、非选择题10.用惰性电极电解NaCl与NaHCO3的混合溶液，测得溶液的pH变化如图所示。(1)在0→t1时间内，两个电极上的电极反应式为：阳极____________________________________________；阴极_______________________________________________。(2)用离子方程式表示0→t1时间内，溶液pH升高比较缓慢的原因：_________________________________________________。【解析】　由于HCO、Na＋均不易放电，故阳极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。随着反应的进行[OH－]增大，HCO＋OH－===CO＋H2O，故而开始pH变化缓慢，当HCO完全反应后，pH增幅加大。【答案】　(1)2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑(2)HCO＋OH－===CO＋H2O11.(2012·单县质检)太阳能电池可用做电解的电源(如图)。(1)若c、d均为惰性电极，电解质溶液为硫酸铜溶液，电解过程中，c极先无气体产生，后又生成气体，则c极为________极，在电解过程中，溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)，停止电解后，为使溶液恢复至原溶液应加入适量的________________________________________________________________________。(2)若c、d均为铜电极，电解质溶液为氯化钠溶液，则电解时，溶液中氯离子的物质的量将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)若用石墨、铁作电极材料，可组装成一个简易污水处理装置。其原理是：加入试剂调节污水的pH在5.0～6.0之间。接通电源后，阴极产生的气体将污物带到水面形成浮渣而刮去，起到浮选净化作用；阳极产生的有色沉淀具有吸附性，吸附污物而沉积，起到凝聚净化作用。该装置中，阴极的电极反应式为________________________________________________________________________；阳极区生成的有色沉淀是____________。【解析】　(1)用惰性电极电解硫酸铜溶液，c极上先无气体生成，后又产生气体，说明c极为阴极(先生成Cu，后生成H2)，电解CuSO4溶液最终生成H2SO4，溶液的pH减小。电解过程分两个阶段：第一阶段，阴极生成Cu，阳极生成O2，溶液中减少的相当于CuO；第二阶段，阴极生成H2，阳极生成O2，溶液中减少的是H2O。(2)若c、d为铜电极时，阳极：Cu－2e－===Cu2＋，电解质溶液中Cl－不放电，故其物质的量不变。(3)若用石墨、铁作电极材料，阴极产生气体，阴极发生的反应只能是2H＋＋2e－===H2↑，阳极生成有色沉淀，则阳极为铁放电，Fe－2e－===Fe2＋，该有色沉淀是Fe(OH)3。【答案】　(1)阴　减小　CuO和H2O　(2)不变(3)2H＋＋2e－===H2↑　Fe(OH)312．如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红色指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8－8.0，酸色－红色，碱色－黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)；①A管溶液由红变黄　②B管溶液由红变黄　③A管溶液不变色　④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：_______________________________________________________________________________________________________________；(3)写出B管中发生反应的反应式：______________________________________________________________________________________________________________；(4)检验a管中气体的方法是_____________________________________________________；(5)检验b管中气体的方法是_____________________________________________________；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_____________________________________________。【解析】　A为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，a管收集的是H2，B为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，b管中收集的是O2，因H＋放电，A中溶液中的Mg2＋与OH－结合，生成Mg(OH)2白色沉淀。【答案】　(1)①④(2)2H＋＋2e－===H2↑(写2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑同样也可)，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(写2H2O－4e－===4H＋＋O2↑同样也可)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)13．(2010·山东高考)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_______________________________________________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。a．NH3　　　　　　　　　b．CO2c．NaOH  d．HNO3②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________________________________________________________________________。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是________________________________________________________________________。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是________________________________________________________________________。(3)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。【答案】　(1)①2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑(或：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑)　b②2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋HCO与H＋反应使H＋的浓度减小，产生Al(OH)3沉淀(2)补充溶液中消耗的Cu2＋，保持溶液中Cu2＋浓度恒定(3)N