高中化学 第四章第三节第一课时电解原理课下30分钟演练

人教版选修4化学第四章第三节第一课时电解原理课下30分钟演练一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．下列说法错误的是( )A．电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B．电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C．电解质在任何条件下均可以导电D．电解质溶液导电过程中一定有新物质生成解析：电解质导电的过程就是被电解的过程，在电解过程中发生氧化还原反应，一定有新物质生成，所以是化学变化。

金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，A、B、D项正确。

电解质要导电只有在电离的条件下，存在自由移动的离子时才能导电，所以C项错误。

答案：C2．(2020·海南高考)一种充电电池放电时的电极反应为：H2＋2OH－－2e－===2H2O，NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－；当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是( )A．H2O的还原B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化D．Ni(OH)2的氧化解析：电池充电时为电解池，与电源正极相连的极为阳极，失去电子，发生氧化反应，故该电池充电时，阳极反应式为Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O。

答案：D3．将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是( )解析：阳极上I－2c(H＋)＜c(OH－)，呈碱性，使石蕊显蓝色，故D项正确。

答案：D4．(2020·孝感高中高二期末检测)如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是( )A．锌片是负极B．两个铜片上都发生氧化反应C．石墨是阴极D．两个番茄都形成原电池解析：根据图示推知左侧为原电池，其中Zn作负极，Cu作正极，Cu片上发生还原反应；右侧为电解池，其中Cu为阴极，发生还原反应，C为阳极，发生氧化反应。

答案：A5．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：D6．某校“研究性学习小组”欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是( )解析：由于银的化学活泼性不如氢，所以反应不能自发进行，若要使银能置换出盐酸中的氢，需要外加电源，组装成电解池。

而且，在电解池中，Ag必须作阳极，在反应中使银被氧化。

符合上述要求的是C选项。

答案：C7．[双选题]下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是( ) A．电解过程中阴极的质量不断增加B．电解过程中溶液的pH不断升高C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况D．电解后两极产生的气体体积比为2∶ 1解析：用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，可知，阴极上析出Ag，阳极上放出O2，故A正确，D错误；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B错误；要使溶液恢复电解前的状况要加入的物质应是4Ag＋O2，即Ag2O，C正确。

答案：AC二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(9分)(2020·陕西长安一中高二期末检测)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、BaCl29．(10分)(2020·重庆高考，节选)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。

(1)当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为________________________。

(2)充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由__________色变为________色。

(3)放电过程中氢离子的作用是________和________；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为________。

解析：(1)左槽中，黄变蓝即为VO＋2生成VO2＋，V的化合价从＋5降低为＋4，得一个电子，氧原子减少，从图中知，其中H＋发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。

(2)作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。

充电作为电解池处理，右槽中则为得电子，对应化合价降低，即为V3＋生成V2＋，颜色由绿变紫。

(3)由电极反应式知，H＋参与了反应，溶液中离子的定向移动可形成电流。

n＝N/N A＝3.01×1023/6.02×1023/mol ＝0.5 mol ，生成1 mol H ＋，但H ＋可通过交换膜，其中0.5 mol H＋进入右槽，故左槽中H ＋的变化量为0.5 mol 。

答案：(1)VO ＋2＋2H ＋＋e －===VO 2＋＋H 2O (2)绿 紫(3)参与正极反应 通过交换膜定向移动使电流通过溶液 0.5 mol10．(10分)(2020·南昌一模)如图X 是直流电源。

Y 槽中c 、d 为石墨棒，Z 槽中e 、f是质量相同的铜棒。

接通电路后，发现d 附近显红色。

(1)①电源上b 为________极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。

②Z 槽中e 为________极(同上)。

③连接Y 、Z 槽线路中，电子流动的方向是d______e(用“→”或“←”填空)。

(2)①写出c 极上反应的电极反应式：________________________________________________________________________。

②写出Y 槽中总反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

③写出Z 槽中e 极上反应的电极反应式：________________________________________________________________________。

解析：d 极附近显红色，说明d 为阴极，电极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑，c 为阳极，电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑，Y 槽电解NaCl 溶液的总反应方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑；直流电源中a 为正极，b 为负极，Z 槽中f 为阴极e 为阳极，电极反应式为Cu －2e －===Cu 2＋，电子流动方向由e→d。

答案：(1)①负 ②阳 ③← (2)①2Cl －－2e －===Cl 2↑②2NaCl＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ ③Cu－2e －===Cu 2＋11．(10分)(2020·全国Ⅱ高考，节选)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO 4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，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)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：根据题图可以确定，A极为阴极，B极为阳极。

A极H＋放电，OH－增加，溶液碱性增强，A极附近溶液变黄色，同时Mg2＋与OH－结合生成Mg(OH)2沉淀；B极OH－放电，使得溶液中H＋增加，B极附近溶液显酸性，溶液仍为红色。

电解后，将电解液倒入烧杯中，A极附近生成的Mg(OH)2与B极附近生成的H2SO4反应，即白色沉淀溶解，溶液呈红色。

答案：(1)①④(2)2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)(4)白色沉淀溶解，溶液呈红色。