第2节 电能转化为化学能-电解(第1课时)电能转化为化学能-电解学业分层测评 鲁科版选修4

电解的原理

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．如图所示装置中，属于电解池的是( )

【解析】构成电解池时要有与外接直流电源相连的电极，A、B错误；电极插入电解质溶液或熔融的电解质中，且要形成闭合回路，C正确。

【答案】 C

2．下列关于电解池的叙述不正确的是( )

A．与电源正极相连的是电解池的阴极

B．与电源负极相连的是电解池的阴极

C．在电解池的阳极发生的是氧化反应

D．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极

【解析】与电源正极相连的是电解池的阳极，阳极上发生氧化反应。

【答案】 A

3．如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是 ( )

图

A．通过该装置可以将化学能转变为电能

B．石墨电极为正极

C．Na＋在铁极上得到电子被还原为钠原子

D．装置中两个电极可以互换

【解析】若两个电极互换，则铁作阳极，失去电子，Cl－不能放电，得不到Cl2，一段时间后Fe2＋在阴极上放电，电解失败。

【答案】 C

4．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 ( ) 【导学号：05310016】

A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2

B ．NaOH 、CuSO 4、H 2SO 4

C ．NaOH 、H 2SO 4、Ba(OH)2

D ．NaBr 、H 2SO 4、Ba(OH)2

【解析】 电解时只生成氧气和氢气，则电解质所含阳离子在金属活动性顺序表中位于铜之前，阴离子不是简单离子。

【答案】 C

5．下列叙述正确的是 ( )

A ．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Na 2SO 4溶液，阴、阳两极产物的物 质的量之比为1∶2

C ．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 NaOH

D ．酸、碱、盐溶液电解后pH 都增大

【答案】 C

6．用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是( )

A ．AgNO 3

B ．Na 2SO 4

C ．CuCl 2

D ．KCl

【解析】 直接加入溶质就能使溶液恢复到电解前的浓度应属于电解溶质型，即选C ；

AgNO 3发生的电解反应是：4AgNO 3＋2H 2O=====通电

4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3，可加Ag 2O 或Ag 2CO 3；电解Na 2SO 4的水溶液实际电解的是水；电解KCl 水溶液实际电解的是溶质和溶剂，通HCl 气体能恢复原状。

【答案】 C

7．用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间，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 ( )

【导学号：05310017】

A ．稀盐酸

B ．KNO 3溶液

C ．CuSO 4溶液

D ．稀硫酸

【解析】 阳极与阴极产生的气体体积之比为0.56 L 1.12 L ＝12

，相当于电解水，pH 变小说明电解了含氧酸的水溶液。

【答案】 D

8．图为直流电源电解稀Na 2SO 4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。下列实验现象中正确的是( )

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味气体

C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色

D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色

【解析】电解稀Na2SO4水溶液，其实质是电解水，b极为阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，a极为阴极：4H＋＋4e－===2H2↑。a极逸出气体为氢气，b极逸出气体为氧气，二者都是无色无味的气体，且a极氢气的体积是b极氧气体积的2倍，A、B均错误；a极氢离子得电子，使a极附近氢氧根离子浓度增大，遇石蕊溶液变蓝色；b极氢氧根离子放电，致使b 极附近氢离子浓度增大，遇石蕊试液变红色，C错误。

【答案】 D

9．如图所示，四支电极均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如下表：

甲乙

要满足的条件是：①工作一段时间后，甲槽电解液pH上升，而乙槽电解液pH下降；②b、c两极放电离子的物质的量相等。则：

(1)应选用的电解液是________组。

(2)甲槽的电解方程式为_______________________________________；

乙槽的电解方程式为____________________________________________。

【解析】根据电解规律，电解后电解液的pH升高的有NaOH溶液和NaCl溶液；pH降低的有CuSO4溶液、AgNO3溶液和H2SO4溶液；pH基本不变的有CuCl2溶液。由条件①排除B、C，又因为甲、乙两池是串联的，故b为阳极、c为阴极，A、D组电解液的电极反应分别为A组b极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

c极：2Cu2＋＋4e－===2Cu

D 组 b 极：2Cl －－2e －

===Cl 2↑

c 极：2Ag ＋＋2e －===2Ag

由条件②排除A 。

【答案】 (1)D

(2)2NaCl ＋2H 2O=====通电

2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑

4AgNO 3＋2H 2O=====通电

4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3

10．如图是两种溶液进行电解的装置。电极A 是由金属M 制成的，M 的硝酸盐的化学式为M(NO 3)2，B 、C 、D 都是铂电极，P 、Q 是电池的两极，电路接通后，试回答下列问题： 【导学号：05310018】

0．5 mol/L M(NO 3)2 0.5 mol/L Na 2SO 4

(1)电极B 上金属M 沉淀出来：电极反应为______________，同时电极C 产生________，电极反应为________________，电极D 产生________，电极反应为________________。

(2)电池中P 是________极，Q 是________极。

(3)A 极上电极反应为_____________________________________________。

【解析】 电极B 上金属M 沉淀出来说明B 是阴极，A 是阳极，而乙池中电极C 是阳极，D 是阴极；对应的电极P 是正极，电极Q 是负极；乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在C 电极上有氧气产生，D 电极上有氢气产生。

【答案】 (1)M 2＋＋2e －===M 氧气 4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑ 氢气 2H ＋＋2e －

===H 2↑

(2)正 负

(3)M －2e －===M 2＋

11．如下图装置中，a 、b 都是惰性电极，通电一段时间后，a 极附近溶液呈红色。

(1)电源的负极是________，B 中的阳极是________。

(2)电极质量增加的是________，A 溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。