高考调研精讲精练新课标版化学选修四作业19.docx

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高考调研精讲精练新课标版化学选修四作业19

课时作业（十九）

A组—基础巩固

一、电解池工作原理

1．下列有关电解池的说法不正确的是（　　）

A．电解池是把电能转化为化学能的装置

B．电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动

C．电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应

D．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程

解析　电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，B项错误。

答案　B

2．下列有关①、②两个装置的叙述正确的是（　　）

A．装置名称：

①是原电池，②是电解池

B．硫酸浓度变化：

①增大，②减小

C．电极反应式：

①中阳极：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，②中正极：

Zn－2e－===Zn2＋

D．离子移动方向：

①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动

解析　①中有外加电源为电解池，②为原电池，A项错误；①中电解水，硫酸浓度增大，②中负极材料消耗硫酸，硫酸浓度减小，B项正确；②中正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，C项错误；②中H＋向正极移动，D项错误。

答案　B

考查内容　原电池、电解池的比较

二、惰性电极电解

3.

某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。

如图：

滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。

则下列叙述正确的是（　　）

A．铅笔端作阳极，发生还原反应

B．铂片端作阴极，发生氧化反应

C．铅笔端有少量Cl2产生

D．a点是电源负极，b点是正极

解析　电解实验中阳极发生氧化反应，生成氯气；阴极发生还原反应，生成氢气和NaOH，出现红色字迹的为阴极，则铅笔作阴极，a为电源负极，故选D项。

答案　D

4．用石墨作电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（　　）

A．CuSO4　　　　　　　B．H2O

C．CuOD．CuSO4·5H2O

解析　用石墨电极电解CuSO4溶液，发生反应：

2CuSO4＋2H2O

2Cu＋2H2SO4＋O2↑，根据电解液的恢复依据“出什么，加什么”的原则，应向溶液中加入适量的CuO，C项正确。

答案　C

考查内容　电解规律

5．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（　　）

A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液c（H＋）不变

B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液c（OH－）减小

C．电解硫酸钠溶液，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

解析　A、B、C三项中实质都是电解水，使溶剂减少，H2SO4、NaOH的浓度均增大，故A项中c（H＋）增大，B项中c（OH－）增大，C项阴极上产生H2，阳极上产生O2其物质的量之比为2∶1；电解氯化铜溶液，在阴、阳两极上分别析出Cu和Cl2，二者物质的量之比为1∶1。

答案　D

6．用铂电极电解M（NO3）x溶液，当阴极析出mg金属M时，在阳极放出560mL气体（标准状况），则金属M的相对原子质量为（　　）

A．10mxB.

C.

D.

解析　阳极产生560mL（标况下）O2时，电路中通过了0.1mol电子，而同时在阴极得到了mg金属M，则M的相对分子质量为：

＝10mx，A项正确。

答案　A

7.将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl溶液等体积混合后，用石墨电极进行分解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如右图所示，则下列说法错误的是（　　）

A．阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2

B．AB段阳极只产生Cl2，阴极只产生Cu

C．BC段表示在阴极上是H＋放电产生了H2

D．CD段相当于电解水

解析　由于两种溶液的体积相等，物质的量浓度也相等，即溶质的物质的量相等，设CuSO4和NaCl的物质的量各1mol，电解分3个阶段：

第一阶段，在阳极，1molCl－失1mol电子，在阴极，0.5molCu2＋得1mol电子，因为铜离子水解使溶液显酸性，随着电解的进行，Cu2＋的浓度降低，酸性减弱，pH将增大；第二阶段，在阳极，1molOH－（来源于水的电离）失1mol电子，在阴极，0.5molCu2＋再得1mol电子，因为OH－消耗，使水溶液中H＋浓度增大，pH迅速减小；第三阶段，在阳极，OH－失电子，在阴极，H＋得电子，它们都来源于水的电离，实质是电解水，导致溶液的体积减小，使溶液中H＋浓度增大，pH继续减小。

答案　C

8.

如图所示，在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4试液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右颜色的次序是（　　）

A．蓝、紫、红

B．红、蓝、紫

C．红、紫、蓝

D．紫、红、蓝

解析　左侧为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋或4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，消耗了OH－，c（H＋）>c（OH－），溶液显酸性，紫色石蕊溶液变红；U形管中部为Na2SO4溶液，呈中性，故石蕊呈紫色；右侧为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，由于消耗了H＋，故溶液显碱性，紫色石蕊溶液变蓝色，因此C项正确。

答案　C

三、活泼性电极电解

9.

Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应式为2Cu＋H2O

Cu2O＋H2↑。

下列说法正确的是（　　）

A．石墨电极上产生氢气

B．铜电极发生还原反应

C．铜电极接直流电源的负极

D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成

解析　由电解总反应知，Cu在阳极发生氧化反应，生成Cu2O；石墨与电源负极相连，作阴极，H2O得电子被还原为H2；当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，只有A项正确。

答案　A

10．用质量均为100g的Cu作电极，电解足量AgNO3溶液。

电解一段时间后，两电极的质量相差28g，此时两电极的质量分别为（　　）

A．阳极100.0g，阴极128.0g

B．阳极93.6g，阴极121.6g

C．阳极91.6g，阴极119.0g

D．阳极86.0g，阴极114.0g

解析　用铜作电极电解硝酸银溶液时，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阴极上银离子得电子生成银，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，总反应式为Cu＋2Ag＋

2Ag＋Cu2＋，设阴极析出银的质量x，根据电子守恒可知，阳极溶解铜的质量＝

×64g·mol－1＝

，两个电极的质量之差为溶解铜的质量和析出银的质量之和，所以x＋

＝28，解得x＝21.6g，即析出银的质量为21.6g，溶解铜的质量为：

×21.6g＝6.4g，所以阳极上金属的质量为100g－6.4g＝93.6g，阴极的质量为100g＋21.6g＝121.6g，B项正确。

答案　B

B组—能力提升

11．用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后（　　）

A．溶液的pH变大

B．c（Na＋）与c（CO32－）的比值变大

C．溶液浓度变大，有晶体析出

D．溶液浓度不变，有晶体析出

解析　用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，实际是电解水，故Na2CO3会结晶析出，若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pH不变，c（Na＋）∶c（CO32－）不变，故选D项。

答案　D

考查内容　电解规律、饱和溶液的特点

12．对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是（　　）

A．以石墨为电极，电解含甲基橙的0.1mol/L硫酸溶液

B．以铜为电极，电解1mol/L硫酸溶液

C．以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水

D．以石墨为电极，电解1mol/L碘化钾溶液

解析　A项实质电解水，电解后硫酸浓度增大，酸性增强，溶液仍为红色；B项以铜作电极，电解后溶液中存在Cu2＋，溶液呈蓝色；C项电解后溶液中存在NaOH，遇酚酞呈红色；D项阳极电极反应式为2I－－2e－===I2，阴极电极反应式：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－===H2↑，电解后溶液中含有I2，溶液呈棕（黄）色。

答案　A

13.

电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

已知：

3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O，下列说法不正确的是（　　）

A．右侧发生的电极反应式：

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

B．电解结束后，右侧溶液中含有IO3－

C．电解槽内发生反应的总化学方程式：

KI＋3H2O

KIO3＋3H2↑

D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变

解析　根据题干信息：

“发现左侧溶液变蓝色”可知左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，此装置中发生两个反应，分别为：

2I－＋2H2O

I2＋H2↑＋2OH－，当OH－移向左侧后发生：

3I2＋6OH－===IO3－＋5I－＋3H2O，中间为阴离子交换膜，右侧I－、OH－通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的IO3－通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有IO3－，A、B、C三项均正确；如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，那么OH－不会进入左侧，也就不会发生第二个方程式，即电解槽内发生的总反应会不同。

答案　D

C组—高分突破

14．按下图所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加。

（1）写出甲杯中两极发生的电极反应式

阴极：

______________________________________；

阳极：

______________________________________。

（2）写出甲杯中发生反应的化学方程式________________________。

（3）CCFeAg4个电极上析出或溶解物质的物质的量之比是________。

解析　铁电极的质量增加，说明铁电极是阴极，则银电极为阳极，左碳电极为阴极，右碳电极为阳极。

有关电极反应式为

甲　阴极：

2Cu2＋＋4e－===2Cu

阳极：

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋或4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

乙　阳极：

Ag－e－===Ag＋

阴极：

Ag＋＋e－===Ag，假设转移的电子为4mol，4个电极上析出或溶解的物质的物质的量分别为2mol、1mol、4mol、4mol。

答案　

（1）2Cu2＋＋4e－===2Cu

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋或

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

（2）2CuSO4＋2H2O

2Cu＋2H2SO4＋O2↑

（3）2∶1∶4∶4

15．

（1）根据图1回答下列问题。

①断开K2，闭合K1。

在A极可观察到的现象是_______________________________，

B极的电极反应式为___________________________________。

②断开K1，闭合K2。

在A极可观察到的现象是_______________________________，

B极的电极反应式为__________________________________。

（2）根据图2回答下列问题。

①将较纯净的CuSO4溶液放入如图2所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为________________________________，

电解反应的离子方程式为_______________________________。

②实验完成后，铜电极增重ag，则石墨电极产生标准状况下气体的体积为________L。

（3）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计成原电池，则其正极反应式为______________。

解析　

（1）①断开K2，闭合K1，此时为原电池，Zn为负极不断溶解，Cu为正极，发生的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。

②断开K1，闭合K2，此时为电解池，A为阴极，A上析出Cu，B为阳极，逐渐溶解。

（2）图2为用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，石墨为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋或4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总反应离子方程式为2Cu2＋＋2H2O

2Cu＋O2↑＋4H＋，当析出ag铜时，产生的O2为

×

×22.4L·mol－1＝0.175aL。

（3）正极反应式可利用总反应式减去负极反应式得到。

答案　

（1）①锌不断溶解　Cu2＋＋2e－===Cu

②A极镀上一层红色的铜　Cu－2e－===Cu2＋

（2）①2H2O－4e－===O2↑＋4H＋或4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

2Cu2＋＋2H2O

2Cu＋O2↑＋4H＋

②0.175a

（3）4H＋＋O2＋4e－===2H2O