高中化学 电解规律(基础)巩固练习4高二4化学试题

促敦市安顿阳光实验学校电解规律
【巩固练习】
一、选择题
1．用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（）。

A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl
2．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu+2H2O＝Cu(OH)2+H2↑的反，但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反就能变为现实。

下列四组电极和电解液中，能实现该反最为恰当的是（）。

A．①③ B．①②
C．③④ D．②④
3．以Pt作电极，用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL0.3mol·L－1NaCl 溶液和300mL0.1mol·L－1的AgNO3溶液，过一段时间后取出电极，将两杯溶液混合，则对混合溶液的pH判断正确的是（）。

A．小于7 B．大于7
C．于7 D．大于或于7
4．某铝冶炼厂以碳棒为电极，电解熔融状态的Al2O3，当生成54kg铝时，阳极消耗24kg碳，则阳极生成的CO和CO2混合气中，CO与CO2两种气体的分子个数之比为（）。

A．1∶2 B．2∶1
C．1∶3 D．1∶1
5．CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反：2Cu2++4I－＝2CuI↓+I2而得到。

现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前的电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。

电解开始不久阴极区溶液呈，而阳极区溶液呈现蓝色，对这个现象的正确解释是（）。

①阴极电极反2H++2e－＝H2↑使c(OH－)＞c(H+)
②阳极2Cu+4I――4e－＝2CuI↓+I2，I2遇淀粉变蓝
③阳极Cu－2e－＝Cu2+，Cu2+显蓝色
④电极2I――2e―＝I2，I2遇淀粉变蓝
A．①② B．①③
C．①④ D．③④
6．通以相的电量，分别电解浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n(硝酸亚汞)＝2∶1，则下列表述正确的是（）。

A．在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag)∶n(Hg)＝2∶1
B．在两个阳极上得到的产物的物质的量不相
C．硝酸亚汞的化学式为HgNO3
D．硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2
7．某学生为完成2HCl+2Ag＝2AgCl↓+H2↑，设计如图所示的四个，你认为可行的是（）。

8．用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L（状况）氧气，从而可知M的相对原子质量是（）。

A．72.4ax
b
B．11.2ax
b
C．5.6ax
b
D．2.5ax
b
9．在水中加物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42－、NO3－、Cl－，该溶液放在用惰性
电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量之比为（）。

A．35.5∶108 B．16∶207 C．8∶1 D．108∶35.5
10．电解100 mL含c (H+)=0.30 mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是（）。

A．0.10 mol·L－1 Ag+ B．0.02 mol·L－1 Zn2+
C．0.20 mol·L－1 Cu2+ D．0.20 mol·L－1 Pb2+
11．用石墨做电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，向溶液中加入适量的（）
A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
12．将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化）。

此时，溶液中H+浓度约为（）
A．4×10-3mol/L B．2×10-3 mol/L C．1×10-3 mol/L
D．1×10-7mol/L
13．当用两铂电极电解100 g 10％CuSO4溶液一段时间后，在阳极析出0.16g
物质时，CuSO4溶液的质量分数为（）
A．8.41％ B．8.36％ C．8.73％ D．9.62％二、非选择题
1．采用惰性电极，从NO3－、SO42－、Cl－、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+中选出适当的离子组成电解质并电解。

（1）若两极分别放出H2和O2，电解质可能为________。

（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质可能为________。

（3）若两极均放出气体，且体积之比为1∶1，电解质可能为________
（4）若既无O2又无H2放出，电解质可能为________。

2．某研究性学习小组的学生在一次活动中，设计如下方案来测铜的相对原子质量：
指导老师认为此方案可行，提供了一瓶含有一量H2SO4、Fe2(SO4)3杂质的CuSO4溶液及其他相关药品、器材。

已知Cu2+、Fe2+、Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表：
（1）同学们首先讨论不纯的CuSO4是否需要提纯。

假如你是学习小组的学生，请阐明你的看法。

[结合你的意见，只需选择（a）、（b）中一题作答]（a）需要提纯，加入________（填写试剂化学式），反后经过滤即可提纯CuSO4溶液。

（b）不必提纯，理由是________。

（2）用铜和石墨两个电极电解CuSO4溶液时，铜电极接电源的________极。

石墨电极上的电极反式是________。

电解总反式是________。

（3）该测得的铜的相对原子质量是________。

（用含m、V的代数式表示）3．有一种化学式为R(NO3)x·nH2O的硝酸盐晶体。

现取此晶体6.05 g溶于水配成500 mL溶液，用石墨棒作电极对此溶液进行电解，当通过电流强度为5A的电流16.05 min时，溶液中的金属离子已放电，且其中一极增重1.60 g（已知
此晶体的摩尔质量为242 g·mol－1），试求：
（1）x和n的值；
（2）R的相对原子质量；
（3）若反前后溶液体积保持不变，求反后溶液的pH。

【答案与解析】
一、选择题
1．C
【解析】题给条件——溶液的pH保持不变可分解成两个条件：（1）电解质溶液为非酸碱性溶液；（2）参加电极反的阴阳离子分别只有H+和OH－。

据此分析选项，由（1）排除A、B，由（2）又可排除D。

2．D
【解析】由所给方程式及氧化还原反知识知，阳极放电物质为Cu单质，因此阳极电极材料必为Cu单质，阴极处H2O电离出的H+因放电生成H2而被消耗，同时产生大量OH－，OH－与Cu2+结合生成Cu(OH)2。

综合以上两点，只有选项②、④符合要求。

3．D
【解析】NaCl为0.06mol，AgNO3为0.03mol，串联电路中电子通过电量总是相同的，当通过的电子小于0.03mol时，根据电子守恒，NaCl溶液中产生的NaOH 和AgNO3溶液中产生HNO3的物质的量相，将两杯溶液混合，NaOH和HNO3恰好，剩余NaCl和剩余AgNO3反，即成NaNO3和NaCl溶液，pH＝7。

当电路中通过的电子大于0.03mol时，电解NaCl溶液产生的NaOH多于电解AgNO3溶液产生的HNO3则混合后，混合溶液pH＞7。

4．D
【解析】
5．A
【解析】电解池的阴极材料为石墨，阳极为Cu，电解溶液为KI，因此电解时，阳极为电极材料Cu自身放电生成Cu2+进入阳极区，而由题给信息知，Cu2+能氧化I－生成I2，故阳极处的淀粉遇I2变蓝；
阴极为H2O电离出的H+放电，H+放电的同时，产生大量OH－，使得阴极区碱性，故酚酞变红。

因此能正确解释电解过程中的现象的为①②。

6．D
【解析】通以相的电量，即是通过相同的电子数，银和亚汞都是+1价，因此得到的单质银和汞的物质的量也相；又因电解的n(硝酸银)∶n(硝酸亚汞)＝
2∶1，硝酸银的化学式为AgNO3，故硝酸亚汞的化学式不可能为HgNO3，只能为Hg2(NO3)2。

7．D
【解析】该反不能自发进行，必须电解，且阳极为Ag。

8．C
【解析】由电极反，阴极：M n++xe－＝M，阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑，利用阴、
阳两极转移的电子的数目相同，即
1
g L
4
22.4L mol
a b
x
M-
⋅=⨯
⋅
，由此式得
15.6g mol ax M b -=
⋅，所以r 5.6(M)ax
A b
=。

9．C
【解析】溶液中的六种离子，有四种发生反生成沉淀，Ag +
+Cl －
＝AgCl↓、Pb 2+
+SO 4
2
－
＝PbSO 4↓，最后溶液就成了NaNO 3溶液；而电解NaNO 3溶液，实质就是电解水，电解方程式为：2H 2O
电解
H 2↑+O 2↑。

氧化产物和还原产物的质量之比为m
(O 2)∶m (H 2)=(1 mol×32g·mol －1
)∶(2 mol×2 g·mol －1
)=8∶1，即C 项正确。

10．C
【解析】根据离子的放电顺序可知，当电路中通过0.04 mol 的电子时，能析出金属的只有选项A 和C ，根据Ag +
+e －
＝Ag 和Cu 2+
+2e －
＝Cu 可知，析出的金属分别为0.04 mol 的Ag 和0.02 mol 的Cu ，其质量分别为4.32 g 和1.28 g 。

但溶液中n (Ag +
)=0.10 mol ／L×0.1 L=0.01 mol＜0.04 mol ，所以析出Ag 的质量为1.08 g 。

11．C
【解析】用石墨做电极电解CuSO 4溶液的电解方程式是2CuSO 4＋2H 2O 2H 2SO 4
＋2Cu ＋O 2↑，根据缺什么补什么的，选项C 正确。

【总结升华】做题的思路：明确溶液中存在哪些离子；阴阳两极附近有哪些离子；根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物。

根据原溶液的酸、碱性和电极产物可对电解后溶液的pH 的变化作出正确的判断。

若电极产物只有H 2而无O 2，
则pH 变大；若电极产物只有O 2而无H 2，则pH 变小；若电极产物既有O 2又有H 2，原溶液呈酸性，则pH 变小，原溶液呈碱性则pH 变大，原溶液呈中性，则pH 不变。

12．A
【解析】2CuSO 4+2H 2O
2Cu+O 2↑+2H 2SO 4 根据方程式计算。

13．A
二、非选择题
1．（1）Ba(NO 3)2、HNO 3、H 2SO 4 （2）CuSO 4、Cu(NO 3)2、AgNO 3 （3）HCl （4）CuCl 2
【解析】（1）电解实质是电解水；
（2）阴极：Cu 2+
+2e －
＝Cu ，Ag +
+e －
＝Ag ；阳极：4OH －
－4e －
＝2H 2O+O 2↑； （3）2HCl
通电
H 2↑+Cl 2↑，产物体积之比为1∶1； （4）CuCl 2
通电
Cu+Cl 2↑。

2．（1）CuO 或Cu(OH)2或CuCO 3 （2）负 4OH －
－4e －
＝O 2↑+2H 2O 2CuSO 4+2H 2O
电解
2Cu+O 2↑+2H 2SO 4 （3）
11200m
V
【解析】（1）如果不提纯，溶液中存在的Fe 3+
先放电，使产生误差。

除杂方法是加入CuO 或Cu(OH)2或CuCO 3，促进Fe 3+
的水解，使Fe 3+
以Fe(OH)3的形式脱离溶液体系。

（2）使用铜电极的目的是使还原出的铜能够附着，因此铜电极接电源的负极。

（3）根据硫酸铜的电解方程式得出阴极与阳极产物量的关系为： 2Cu ～ O 2↑ 2 mol 22400 mL
Cu g
g
m M V mL
所以得出Cu 11200m
M V
=。

3．（1）x=2；n=3。

（2）A r (R)=64。

（3）pH=1。

【解析】此题电解过程中涉及有关物理的电学知识，考查灵活运用物理知识解决化学问题的能力。

Q=It
=5 C·s －1
×16.05 min×60 s·min －1
=4.815×103 C ，
319231
4.81510C
0.05mol 1.610C 6.0210mol --⨯==⨯⨯⨯，
321
6.05g
(R )[(NO )H O]0.025mol 242g mol x x n n R n +-=⋅=
=⋅，
则0.025 mol 金属离子R x+
+xe －
＝R ，电解过程中得到0.05 mol 电子，此金属的化合价为+2，x=2。

其中一极增重1.60 g ，此极必为阴极，R 的摩尔质量=
1.60 g
0.025 mol
=64 g·mol
－1
，A r (R)=64，则有64+62×2+18n=242得n=3。

根据电解反方程式： 2R(NO 3)2+2H 2O
通电
2R+O 2↑+4HNO 3
n (HNO 3)=2n (R)=2×0.025 mol=0.05 mol，
1
331
0.05mol (HNO )0.1mol L
500mL 10L mL c ---=
=⋅⨯⋅，pH=―lg[c (H +)]=―lg0.1=1。