高中化学第四章电化学基础4.3.1电解池b测试新人教版选修2

第四章电化学基础 4.3.1 电解池b①电解池是将化学能转变成电能的装置②原电池是将电能转变成化学能的装置③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化④电解池两个电极材料可以相同A．①②③④B．仅③④C．仅②③④D．仅③解析：电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变化。

电解池的两极只要能导电即可。

答案：B2．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(CO2－3)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(CO2－3)不变，故选D。

答案：D3．如图为用惰性电极电解CuCl2溶液，并验证其产物的实验装置，则下列说法不正确的是( )A．电源a极为负极B．KI­淀粉溶液会变蓝C．可以将惰性电极Ⅰ换为铜棒D．惰性电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋解析：根据实验装置，可以判断Ⅱ电极产生氯气，即a极是负极。

电极Ⅱ处产生氯气，淀粉溶液会变蓝。

电极Ⅰ是阴极，用铜棒不会影响电解。

答案：D4．[2014·运城高二检测]如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈蓝色。

下列说法中不正确的是( )A．x是正极，y是负极B．a极产生氢气，b极生成I2C．a极和Pt电极都有气泡产生D．U形管中溶液的碱性增强解析：淀粉遇碘变蓝→b极生成I2，即确定b极发生反应2I－－2e－===I2，则b极是阳极，x 是负极，y 是正极，a 极H ＋放电，发生反应2H ＋＋2e －===H 2↑，产生氢气，U 形管中总反应式为2KI ＋2H 2O=====电解2KOH ＋H 2↑＋I 2，溶液的碱性增强，故A 错误，B 、D 正确；石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是Cu 2＋＋2e －===Cu,4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，C 正确。

答案：A5．等物质的量的BaCl 2、K 2SO 4和AgNO 3溶于水形成混合溶液，用石墨电极电解此溶液，经过一段时间后，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。

下列说法正确的是( )A ．阴极反应为Ag ＋＋e －===AgB ．阳极始终发生反应：2Cl －－2e －===Cl 2↑C ．两极共生成三种气体D ．向电解后溶液中通入适量的HCl 可使溶液恢复到电解前的状态解析：本题主要考查了电解池知识，意在考查考生对信息的挖掘能力以及计算能力。

三种物质溶于水后，发生反应Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓、Ag ＋＋Cl －===AgCl↓，则混合溶液的溶质为KCl 和KNO 3。

由题意，阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2，所以阴极反应为2H＋＋2e －===H 2↑，阳极反应为2Cl －－2e －===Cl 2↑和4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O ，阴、阳两极共生成氢气、氯气和氧气三种气体，要使电解质溶液复原，需要通入适量的HCl ，还需要加入适量的水。

答案：C6．某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是( )A ．a 和b 不连接时，铁片上会有金属铜析出B ．a 和b 用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu 2＋＋2e －===CuC ．无论a 和b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D ．a 和b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu 2＋向铜电极移动解析：a 和b 不连接时，铁片与Cu 2＋直接发生置换反应，有金属铜析出，A 项正确。

a 和b 用导线连接时，该装置形成原电池，铜片作正极，铁片作负极失去电子形成Fe 2＋，因此无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，所以B、C项正确。

若a和b分别连接直流电源正、负极，a作阳极，铜片失去电子生成Cu2＋，Cu2＋向铁电极移动。

答案：D7．[2014·三明市5月质检]如图，石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2－CaO作电解质。

图示装置工作时，生成的金属钙能还原二氧化钛制备金属钛。

下列说法不正确的是()A．阳极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑B．由TiO2制得1 mol 金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子C．制备金属钛前后，装置中CaO的量不变D．TiO2在阴极放电解析：阳极上电极反应为C＋2O2－－4e－===CO2↑，阴极为2Ca2＋＋4e－===2Ca，故A项正确；TiO2中Ti为＋4价，制得Ti为0价，故制得1 mol金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子，B项正确；制备Ti时在电解槽中发生如下反应2CaO===2Ca＋O2↑，2Ca＋TiO2=====一定条件下Ti＋2CaO，可得CaO质量不变，C项正确；Ca2＋在阴极放电，故D项错误。

答案：D8．[2014·西安市八校二模]最近上市的苹果New iPad采用了新型锂离子电池，该电池以Li2FeSiO4、嵌有Li的石墨为电极，含Li＋的导电固体为电解质，充、放电的总反应式可表示为Li2FeSiO 4充电放电LiFeSiO4＋Li，下列说法中不正确的是( )A．放电时，电池是将化学能转化为电能B．放电时，正极反应式：LiFeSiO4＋Li＋＋e－===Li2FeSiO4C．充电时，每生成1 mol LiFeSiO4转移2 mol电子D．充电时，Li＋向阴极移动解析：放电时为原电池，电池将化学能转化为电能，A项正确；放电时负极发生氧化反应：Li－e－===Li＋，正极反应式为LiFeSiO4＋Li＋＋e－===Li2FeSiO4，B项正确；充电时每生成1 mol LiFeSiO4转移1 mol电子，C项错误；充电时该电池为电解池，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，故Li＋移向阴极，D项正确。

答案：C9．[2014·陕西长安一中高二期末]从NO－3、SO2－4、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。

(1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是________。

(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是________。

(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是________。

解析：(1)组为电解水型，即阳极OH－放电，阴极H＋放电；(2)组阳极OH－放电，阴极排在H后的金属阳离子放电；(3)组气体体积比为1∶1，不是电解水型，经分析可得相应答案。

答案：(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4(3)HCl、BaCl210．[2014·广元质检]将由Na＋、Ba2＋、Cu2＋、SO2－4、Cl－组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。

常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如下图(忽略因气体溶解带来的影响)。

据此回答下列问题：(1)在甲中烧杯中滴加酚酞，________极(填“a”或“b”)附近溶液会变红。

(2)写出乙烧杯中发生反应的化学方程式__________________________。

(3)电极f 上发生的电极反应式为____________________________。

(4)若经过一段时间后，测得乙烧杯中c 电极质量增加了8 g ，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应______________________________________。

解析：在电解时乙中c 电极质量增加，说明c 电极为阴极，则直流电源M 极为负极，N 极为正极。

由于开始时溶液的pH 甲、丙是7，二者应为强酸强碱盐；乙的pH 小于7，为强酸弱碱盐，结合已知条件，含Cu 2＋。

(1)随着电解的进行，甲的pH 逐渐增大，说明H 2O 和电解质都发生了反应，甲为氯化物。

H ＋在阴极a 电极放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，其附近的OH －浓度增大，所以滴加酚酞a 电极附近会变红，Cl －在阳极b 放电。

(2)乙的pH 逐渐减小，说明OH －放电，含有含氧酸根离子SO 2－4，乙是CuSO 4溶液，乙烧杯中发生反应的化学方程式是2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4。

(3)丙在电解过程中pH 不变，一直是7，说明丙为活泼金属的含氧酸盐，电解的实质是电解水，丙为Na 2SO 4溶液，在f 极OH －放电，电极反应式为4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O 。

(4)根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应加入两电极的产物反应得到的物质即可，即加入H 2O ，其质量为2.25 g 。

答案：(1)a(2)2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4(3)4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O(4)加入2.25 g H 2O11．如图装置闭合电键K 时，电流计A 的指针将发生偏转。

试回答：(1)丙池是________(填“原电池”或“电解池”)，d 极的电极反应为______________________。

(2)乙中Cu 极的电极反应是____________；若电路中有0.02 mol 电子通过，则乙中b 电极的质量增加________g 。

(3)①闭合电键K 一段时间后，丙池中电解质没有耗完，则丙池中发生反应的总化学方程式是：__________________________，检验c 极气体产物的方法是____________________，要想使电解液恢复到电解前的状态，方法是______________________________。

若电解氯化钠溶液500 mL ，当两极放出气体在标准状况下共 1.12 L 时，恢复至室温，溶液的pH 为________。

(设溶液体积保持不变)②若丙池中c 极接甲池中的a 极，d 极接乙池中的b 极，闭合K ，一段时间后，能否得到氯气？________(填“能”或“否”)。

解析：本题主要考查了电化学知识，意在考查考生的分析判断能力以及计算能力。

(1)甲和乙形成原电池，所以丙池属于电解池；d 极为阴极，发生还原反应：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －。

(2)乙中Cu 极的电极反应是Cu 2＋＋2e －===Cu ，电路中有0.02 mol 电子通过时，b 电极的质量增加0.64 g(即0.01 mol)。