2019高考化学总复习 第六章 化学反应与能量 6-3-1 考点一 电解原理基础小题快练 新人教版.doc

6-3-1 考点一 电解原理一、电解原理和电解规律1如图中两烧杯盛有相同电解质溶液，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()a电极b电极X电极溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨正极NaOHC银铁负极AgNO3D石墨铜正极NaNO3解析：由通电后a、b两极的现象知，X为负极，Y为正极，故B、D错误；b为阳极，A项中的阳极反应：4OH4e=O22H2O，C项中的阳极发生反应：Fe2e=Fe2，结合b极板处有无色无味气体放出，则A正确，C错误。答案：A2下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是()A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析：SO、OH移向b极，在b极OH放电，产生O2，b极附近c(H)c(OH)，石蕊溶液变红。Na、H移向a极，在a极H放电产生H2，a极附近c(OH)c(H)，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体。A、B、C均错。答案：D3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：3I26OH=IO5I3H2O下列说法不正确的是()A右侧发生的电极反应式：2H2O2e=H22OHB电解结束时，右侧溶液中含有IOC电解槽内发生反应的总化学方程式：KI3H2OKIO33H2D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：本题考查电解基本原理，包括电极反应式的书写，电解总反应的判断等。根据题干信息可知，图中左侧为阳极，右侧为阴极。A项，图中右侧为阴极，发生还原反应，有H2生成，电极反应为2H2O2e=H22OH，正确；B项，电解过程中阳极生成的I2会被溶液中的OH消耗而生成IO，该阴离子可通过阴离子交换膜而进入右侧溶液，正确；C项，电解最终生成物为H2和KIO3，正确；D项，若用阳离子交换膜，则右侧生成的OH就不能进入左侧溶液中，也就阻止了I2与OH的反应，所以总反应不同，错误。答案：D4用惰性电极电解物质的量浓度为13的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有()2Cu22H2O2Cu4HO2Cu22ClCuCl22Cl2H2O2OHH2Cl22H2O2H2O2A BC D解析：由放电顺序ClOHSO，Cu2HNa知，开始是Cl和Cu2分别在两极放电，此时相当于电解CuCl2溶液，故正确，错误；由n(Cu2)n(Cl)13，当Cu2全部放电，溶液中还有Cl，此时若继续电解，则是电解NaCl溶液，故正确；当Cl全部放电后再继续电解，则是电解Na2SO4和NaOH的混合溶液，其实质是电解水，故正确。答案：C5双隔膜电解池的结构示意简图如图所示，利用该装置可以电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠，并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是()Aa气体为氢气，b气体为氧气BA溶液为氢氧化钠，B溶液为硫酸Cc隔膜为阳离子交换膜、d隔膜为阴离子交换膜D该电解反应的总方程式可以表示为2Na2SO46H2O2H2SO44NaOHO22H2解析：电解硫酸钠溶液的阴极反应为2H2e=H2，该极区水的电离被破坏，生成NaOH(B溶液)，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，总反应方程式为2Na2SO46H2O2H2SO44NaOHO22H2，A、B项错误，D项正确；电解过程中，阳离子向阴极区移动，c膜应为阴离子交换膜，C项错误。答案：D6下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析：电解质溶液电解时只生成氧气和氢气，相当于是电解水。根据电解时离子的放电顺序，当电解强含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐的溶液时均相当于电解水。答案：C7用惰性电极持续电解100 mL CuSO4溶液一段时间后，可以通过添加0.1 mol Cu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原，则电解时电路中通过的电子为()A0.1 mol B0.2 molC0.4 mol D0.8 mol解析：根据题意知，通过添加0.1 mol Cu(OH)2将溶液的量与浓度完全复原，可知电解时Cu2放电完全，且电解了一部分水。由0.1 mol Cu(OH)2可知，电解时阴极产生了0.1 mol Cu和0.1 mol H2，结合电极反应式知，通过的电子为0.4 mol。答案：C8用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是()AAgNO3CuCl2Cu(NO3)2BKClNa2SO4CuSO4CCaCl2KOHNaNO3DHClHNO3K2SO4解析：电解KCl溶液生成KOH，pH升高，电解Na2SO4溶液，实质是电解水，pH不变，电解CuSO4溶液生成H2SO4，pH减小。答案：B9用石墨作电极完全电解含1 mol溶质X的溶液后，向溶液中加入一定量的物质Y能使电解液恢复到起始状态的是()选项X溶液物质YACuCl21 mol Cu(OH)2BKOH1 mol KOHCNa2SO41 mol H2SO4DAgNO30.5 mol Ag2O解析：电解CuCl2溶液的化学方程式为CuCl2CuCl2，所以电解后加CuCl2才能恢复原状；电解KOH溶液的化学方程式为2H2O2H2O2，电解后加水才能恢复原状；电解Na2SO4溶液的化学方程式为2H2O2H2O2，电解后加水能恢复原状；电解AgNO3溶液的化学方程式为4AgNO32H2O4AgO24HNO3，电解后加入0.5 mol Ag2O可恢复原状，故A、B、C错误，选D。答案：D10用如图甲装置电解一定量的CuSO4溶液，M、N为惰性电极。电解过程实验数据如图乙所示。x轴表示电解过程中转移电子的物质的量，y轴表示电解过程中产生气体的总体积。则下列说法不正确的是()A电解过程中N电极表面先有红色物质生成，后有气泡产生BA点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态CQ点时M、N两电极上产生的气体在相同条件下体积相同D若M电极材料换成Cu作电极，则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变解析：N为电解池的阴极，根据放电顺序，首先Cu2得电子生成红色物质Cu，然后H得电子生成H2，A正确；根据图乙，OP段阴极发生Cu2得电子生成Cu的反应，P点后阴极H放电生成H2，阳极反应一直是OH失电子生成O2，所以P点以后相当于电解水，A点只加入CuO固体不能恢复到起始状态，B错误；由图乙可以看出，OP段电路通过a mol电子，阳极生成氧气体积为b L，PQ段又通过a mol电子，阳极生成氧气体积为b L，则到Q点时，阳极共生成氧气2b L，生成氢气为(4b2b) L2b L，C正确；若M电极材料换成Cu作电极，阳极上则是Cu失电子，阴极上Cu2得电子，所以电解过程中CuSO4溶液的浓度不变，D正确。答案：B二、电极反应式和电解总方程式的书写11电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如图：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。(1)A极为_，电极反应式为_。(2)B极为_，电极反应式为_。解析：H2产生是因为H2O电离的H在阴极上得电子，即6H2O6e=3H26OH，所以B极为阴极，A极为阳极，电极反应式为CO(NH2)26e8OH=N2CO6H2O，阳极反应式容易错写成4OH4e=2H2OO2。答案：(1)阳极CO(NH2)28OH6e=N2CO6H2O(2)阴极6H2O6e=3H26OH12用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是()Aa、d处：2H2O2e=H22OHBb处：2Cl2e=Cl2Cc处发生了反应：Fe2e=Fe2D根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜解析：a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，故A项正确；b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，故B项错误；c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，故C项正确；实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池(一个球两面为不同的两极)，m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极(n的背面)，故相当于电镀，即m上有铜析出，故D项正确。答案：B13用如图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为910，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式：Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：若铁作阳极，则铁失电子生成Fe2，则CN无法除去，故铁只能作阴极，A项正确；Cl要生成ClO，氯元素的化合价要升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液为碱性条件，B项正确；阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，碱性条件下，H2O提供阳离子H，故C项正确；由于溶液是碱性条件，方程式中不能出现H，D项错误。答案：D