电解原理及其应用同步训练题

学科：化学教学内容：电解原理及其应用同步训练题【同步训练】A 组一、选择题（一至二个答案正确）1．用金属银做两个电极，电解硝酸银溶液一段时间，下列叙述正确的是（ ） A ．两极的质量无变化 B ．溶液的pH 减小C ．溶液的浓度变小D ．电解时，两极无气体产生2．用铂电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH 变小，并且在阳极得到0.56L 气体，阴极得到1.12L 气体（两种气体的体积均在标准状况下测定），则该溶液可能是（ ）A ．4CuSO 溶液 B ．盐酸 C ．3NaNO溶液 D ．稀42SO H3．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解过程中溶液pH 依次升高、降低、不变的组是（ ）A ．3AgNO、2CuCl、23)Cu(NOB ．2CaCl 、KOH 、3NaNOC ．KBr 、4CuSO 、42SO NaD ．HCl 、3HNO、42SO K4．如下图所示的电解装置，当阴极增重2.16g 时，下列判断正确的是（ ）A ．（假设电解过程中，溶液体积不变）溶液中原溶质的浓度为0.08mol ·1L -B ．电解过程中有0.02mol Ag 被氧化C ．总电解方程式为：32234HNOO Ag 4O2H 4AgNO+↑+↓+电解D ．电解过程中溶液pH 无明显变化5．将某金属氧化物加入到适量的稀硫酸溶液中，恰好完全反应，将所得溶液用石墨电极进行电解，通电一段时间后，在一个极上收集到224mL （标状）氧气，在另一极上析出金属1.28g ，这种金属是（ ）A ．镁B ．钠C ．银D ．铜6．如下图中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 极板处有无色无嗅气体放出，符合这一情况的是（ ）7．在盛有水的电解槽中加入等物质的量的+Ag 、+2Pb 、+Na 、-24SO 、-Cl ，搅匀后用惰性电极进行电解，通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比为（ ） A ．16∶207 B ．8∶1 C ．35.5∶108 D ．435∶6488．如下图装置，甲装置内盛1mol ·1L -的3AgNO 的溶液500mL ，乙装置内盛1mol ·1L-的4CuSO溶液500mL ．接通直流电源后，通电一段时间，当甲溶液的pH 由6.0变为2.0时，乙装置的阴极上无气体析出，则理论上乙装置阴极析出金属的质量是（ ）A ．64mgB ．128mgC ．160mgD ．192mg9．用石墨作电极电解3mol ·1L -KCl 和0.5mol ·1L - 342)(SO Al 的混合液时，下列电解变化的曲线合理的是（ ）10．用铂电极电解500mL 含3KNO和23)Cu(NO的混合溶液一段时间后，在两极上均生成11.2L （标准状况）气体，则原溶液中+2Cu 的物质的量浓度是（ ）A ．0.5mol ·1L -B ．1mlo ·1L -C ．2mol ·1L -D ．无法确定11．CuI 是一种白色不溶于水的固体．以石墨（阴）和铜（阳）为电极组成电解槽，以含有酚酞和淀粉的KI 水溶液为电解液电解．电解开始后不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区仍为无色．过了相当长的时间后，阳极区才呈深蓝色，则电解开始时电极反应为（ ） 选项 阳极反应阴极反应A+-2Cu2eCuCu 2e Cu 2++BCuI 2e2I2Cu -+-2H 2e2H++C2I 2e2I--2H 2e2H++D+-2Cu2eCu 2H 2e2H++12．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种纯净物（方括号内），能使电解后溶液与原来溶液的成分、浓度相同的是（假定产生的气体逸出）（ ）A ．][CuClCuCl 22 B ．NaOH[NaOH]C ．NaCl[HCl]D ．][Cu(OH)CuSO 2413．按装置图（a ）进行实验，若图（b ）的x 轴表示流入阴极的电子的量，则y 轴不可能表示的情况是（ ）A ．[+Ag ] B ．[-3NO ]C ．溶液的pHD ．银棒的质量14．用两支惰性电极插入1000mL 4CuSO 溶液中，通电电解，当电解液的pH 由6.0变为3.0时，下列的叙述正确的是（ ）A ．阳极上析出310-L 氧气（标准状况）B ．阴极上析出32mg CuC ．阳极和阴极质量都无变化D ．阴极上析出11.2mL 氢气（标准状况）15．在25℃时，将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极上逸出a mol 气体，同时有W g O 10H SO Na 242⋅晶体析出，若温度不变，剩余溶液里溶质的质量分数为（ ）A ．%10018⨯+aW W B ．%10036⨯+aW WC ．%100)36(1617100⨯+⋅a W W D ．%100)18(1617100⨯+a W W16．如下图所示方法中，能保护地下铁管不被腐蚀的是（ ）17．用石墨作电极电解3AlCl溶液时，如下图所示的电解液变化曲线中，合理的是（ ）18．将两个铂电极插入500mL 的4CuSO溶液中进行电解，通电一段时间后，某电极增重0.06kg （设电解时电极无2H 放出，且不考虑水解和溶液体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为（ ）A ．13L mol 104--⋅⨯ B ．13L mol 102--⋅⨯C ．13L mol 101--⋅⨯ D ．17L mol 101--⋅⨯19．已知蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应方程式可用下列式表示O2H PbOPb 22+++42PbSOO 2H 2据此判断下列叙述中正确的是（ ）A ．放电时铅蓄电池负极电池反应 O 2H 2PbSO2e SO4HPbO24242++++-+B ．充电时蓄电池阴极电极反应 -++244SOPb 2e PbSOC ．用铅蓄电池来电解4CuSO 溶液，要生成1.6g Cu ，则该电池内部要消耗0.05mol42SO HD ．铅蓄电池充电时，若要使3.03kg 4PbSO 转变为Pb 和2PbO ，则需要通过20mol 电子20．不能用来说明金属X 比金属Y 还原性强的是（ ） A ．把X 和Y 组成的合金置于潮湿空气中，X 先腐蚀 B ．X 原子的最外层电子数比Y 原子最外层电子数少 C ．X 能从Y 的盐溶液中把Y 置换出来D ．电解X 和Y 的盐的混合液，阴极上先析出Y二、填空题采用惰性电极从-3NO 、-24SO 、+H 、+2Ca 、+2B a、+Ag 、-Cl 等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：（1）两极分别放出2H 和2O ，电解质的分子式是________． （2）阴极析出金属，阳极放出2O ，电解质的化学式是________． （3）两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式是________．2．甲是刚浸过42SO Na 溶液的滤纸，A 、B 两铜片通过导线连接在电源两极，在铜片间的滤纸上滴上一滴4KMnO溶液．通过一段时间后，发现A 、B 间紫红色的圆点向A 极移动了一段距离，则A 极连接的是电源的________极，可以发现在滤纸上的________极边沿附近有________色出现．3．常用的干电池是锌板围成的圆筒作负极，石墨粉和二氧化锰粉包围在碳棒的周围并压成圆筒形作正极，内装糊状的2ZnCl、Cl NH 4．工作时某一种阳离子在正极放电产生两种气体，一种气体可被2MnO 氧化，另一种气体分子中有孤对电子．试写出干电池工作时的电极反应式，注明反应类型：负极______________；反应类型________ 正极______________；反应类型________4．用Pt 电极电解2MgCl水溶液以制取2H 和2Cl ．实验发现电解效率下降，其原因是__________________，请问采取什么措施可以克服这个障碍__________________．5．工业上为了处理含有-272O Cr 酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl ，以Fe 为电极进行电解，经过一段时间，有3Cr(OH)和3Fe(OH)沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准．请回答下列问题： （1）两极发生反应的电极反应式．阳极__________________，阴极__________________．（2）写出-272O Cr 变为+3Cr 的离子方程式：_________________________． （3）工业废水由酸性变为碱性的原因是__________________________． （4）能否改为石墨电极?原因是_______________________．6．关于“电解氯化铜溶液时pH 变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：观点一是：“理论派”认为电解氯化铜后pH 升高；观点二是：“实践派”经过反复多次精确的实验测定，证明电解2CuCl溶液时，pH 变化如下图中所示的曲线关系．请回答下列问题： （1）电解前2CuCl溶液pH 处于A 点位置的原因是_______________________（用离子方程式说明）．（2）“理论派”所持的理论依据是___________________________． （3）“实践派”的实验结论是_________________，他们所述“精确实验”是通过______________来准确测定溶液的pH ．（4）你持何观点?你所持观点的理由是什么?（从化学原理上加以简述）三、计算题1．有一硝酸盐晶体，其化学式为O H )M(NO 223n ⋅，已知M 在晶体中的质量分数为26.446％；取0.05mol 此晶体配成100mL 溶液，将溶液置于电解池中，用惰性电极电解，当有0.1mol 电子通过电极时，溶液中金属阳离子全部析出，且阴极的质量增重3.2g ，若电解后溶液的体积不变，密度ρ为1.032g ·3cm -．求：（1）晶体的化学式；（2）反应后溶液的物质的量浓度和溶质的质量分数； （3）电解后溶液的pH ． 2．用惰性电极电解500mL 3AgNO溶液．当电解液的pH 从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有2H 放出，且电解前后溶液体积变化可忽略不计），阴极上应析出银的质量是多少g?B 组一、选择题1．目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以+Na 导电的'β—32O Al 陶瓷作固体电解质，反应如下：S2Na x +x S Na 2以下说法中正确的是（ ）A ．放电时，钠作正极、硫作负极B ．放电时，钠极发生还原反应C ．充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源负极相连D ．充电时，阳极发生的反应是S 2eS 2x x --2．烧杯中盛放浓度为0.10mol ·1L -NaCl 和23)Cu(NO 的混合液，现将该溶液以惰性电极进行电解，当+2Cu全部在阴极变为金属铜时，整个溶液（摇匀）的pH 为（ ）A ．7.00B ．1.00C ．0.70D ．1.303．用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL 、0.3mol ·1L -NaCl 溶液和300mL 、0.1mol ·1L -的3AgNO溶液，以Pt 为电极，过一段时间取出电极，将两烧杯溶液混合，则对混合溶液的pH 判断中正确的是（ ）A ．小于7B ．大于7C ．等于7D ．大于或等于7 4．将含有0.4mol 4CuSO和0.2mol NaCl 水溶液1L ，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3mol Cu ，另一电极上析出气体在标准状况下的体积为（ ）A ．4.48LB ．5.6LC ．6.72LD ．13.44L 5．电解4CuSO 溶液时，若要求达到如下三点要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；③电解液中+2Cu的浓度不变，则可选用的电极是（ ）A ．纯铜作阳极，含Zn 、Ag 的铜合金作阴极B ．含Zn 、Ag 的铜合金作阳极，纯铜作阴极C ．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D ．用石墨作阳极，用惰性电极（Pt ）作阴极 6．在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通电一段时间后（ ） A ．溶液的pH 增大 B ．+Na 和-23CO的浓度减小C ．溶液的浓度增大D ．溶液的浓度不变，有晶体析出7．下图装置中，a 、b 都是惰性电极，烧杯中为电解质溶液．通电一段时间后，a 极附近呈红色．下列说法中正确的是（ ）A ．x 是正极，y 是负极B ．x 是负极，y 是正极C ．4CuSO 的溶液的pH 减小 D ．4CuSO溶液的pH 基本不变8．某溶液中含有两种溶质——氯化钠和硫酸，他们的物质的量之比为3∶1．用石墨作电极电解该溶液时，根据反应产物，电解可明显分为三个阶段，则下列叙述不正确的是（ ）A ．阴极只析出氢气B ．阳极先析出氯气后析出氧气C ．电解最后阶段为电解水D ．电解过程中溶液的pH 不断增大，最后pH 为79．甲、乙两个电解池均以Pt 为电极，且互相串联，甲池盛有3AgNO溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16g ，乙池中电极上析出0.24g 金属，则乙池中溶质可能是（ ）A ．4CuSOB ．4MgSOC ．33)Al(NOD ．42SO Na10．用两支惰性电极插入500mL 3AgNO溶液中，通电电解，当pH 从6.0变到3.0时（设电解时阴极无氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上应析出银的质量是（ ）A ．2.70×210-g B ．5.40×210-g C ．1.08×110-g D ．2.16×110-g11．在25℃时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，当电路中有a mol 电子转移时，溶液中析出m g O 10H SO Na 242⋅晶体．若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为（ ）A ．%10018⨯+am m B ．%1009⨯+am mC ．%)18(1617100a m m + D ．%100)9(1617100⨯+a m m12．用惰性电极电解某金属R 的盐溶液，在阴极析出m g R 金属，在阳极上析出560mL 标况下的气体，已知R 的化合价为＋n ，则R 的原子量为（ ）A ．10/mnB ．20mnC ．10mnD ．mn /1013．电解84.75mL 16％的NaOH 溶液（密度1.18g/3cm ），用石墨作电极经过一段时间后电解质溶液浓度为19.5％，这是因为（ ）A ．溶质增加了3.5gB ．放出22.4L 2H 和11.2L 2OC ．NaOH 比水消耗少D ．消耗18g 水14．航天技术上使用一种氢氧燃烧电池，它具有高能、轻便、不污染环境等优点，该电池总的化学方程式为O 2H O 2H 222+，其负极变化过程可表示为（ ）A ．↑++2H 2e2HB ．-++4OH4eO O 2H 22C ．↑+--22O O 2H 4e4OHD ．+-4H 4e 2H215．某电解池内盛有23)Cu(NO溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：①阳极质量不变②阴极质量增加③电解液pH 减小，则应选用的电极是（ ）A ．阴阳两极都用石墨B ．铜作阳极铁作阴极C ．铁作阳极铜作阴极D ．铂作阳极铜作阴极16．如下图装置工作一段时间后，电解质溶液的成分及浓度均未改变的是（ ）二、填空题1．有电解装置如下图，如下图中所示，B 装置盛2mol ·1L -42SO Na 溶液，A 装置中盛2mol ·1L -3AgNO 溶液，通电后，湿润的淀粉KI 试纸的C 端变蓝色，电解一段时间后，试回答：（1）A 中发生反应的化学方程式___________________． （2）在B 中观察到的现象是_______________________．（3）室温下，若以电解开始到时间为t 时，A 、B 装置中共收集到气体0.168L （标准状况下），若电解过程中无其他副反应产生，且溶液体积变化忽略不计，则t 时A 溶液的pH 为________．2．Li 燃烧可放出大量的热，1kg Li 完全燃烧放出的热量相当于近1×610千克煤燃烧放出的热量．我国第一颗火箭发射的燃料就是由Li 组成的，写出它与2NO 反应的方程式_____________________．Li 还可以组成Li 电池，它是一种高能电池，在电池中Li 作________极，Li 是ⅠA 族元素，在该电池中的电解质应是________，原因是_________________．Li —2I 电池也常作心脏起搏器的电源，其原因是__________________，它组成的Li —2I 电池中Li 为14g ，则理论上需2I 为________g ，可产生________库仑电量，若以10mA 电流流出，不考虑内阻等，至少可用________天（以24小时计）．（1个电子的电量为1.6×1910-C ）3．如下图所示，若电解5min 时铜电极质量增加2.16g ，试回答：（1）电源电极x 名称为________．（2）pH 变化：A________B________C________．（3）通电5min 时，B 中共收集204mL 气体（标况）溶液体积为200mL ，（设电解前后无体积变化）则通电前4CuSO溶液的物质的量浓度为________．（4）若A 中KCl 溶液的体积也是200mL ，电解后，溶液的pH 是________（设前后体积无变化）4．在50mL 0.2mol ·1L -硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解（不考虑水会蒸发）．则：（1）若两极均为铜片，电解过程中浓度将怎样变化________ （2）若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是________（3）如不考虑 H 在阴极上放电，当电路中有0.04mol 电子通过时，阴极增重________g ，阴极上的电极反应式是________．5．用铂电极电解饱和42SO Na 溶液50.90g ，阳极产生气体标况下为56.00mL ，则由阳极产生的气体体积为________，此时电解质溶液的浓度变化是________，（增大、减小或不变）．若要恢复到电解前状态需加________g 水．6．以铂为电极电解250mL 饱和氯化钾溶液，电解片刻，测得在标准状况下两极共产生16.8mL 气体，此时溶液的pH 为________．7．按下图装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加（1）乙杯中，两极发生的电极反应式是________． （2）甲杯中发生反应的化学方程式是________．（3）C —C —Fe —Ag 四个电极上析出或溶解物质的物质的量比是________． 8．我国首先研制的以铝——空气——海水电池为能源的新型航标灯，已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而源源不断产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测此种新型电池可能的基本结构：________是负极，________是正极．电极反应式为____________________________________．三、实验题 1．由于2Fe(OH)极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的2Fe(OH)沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的2Fe(OH)沉淀．两电极材料分别为石墨和铁．（1）a 电极材料应为________，电极反应式为___________________________． （2）电解液c 可以是________（填编号）A ．纯水B ．NaCl 溶液C ．NaOH 溶液D ．2CuCl溶液（3）d 为苯，其作用是___________________；在加入苯之前对c 应作何简单处理________________________．（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号）________．A ．改用稀42SO H 作电解液B ．适当增大电源的电压C ．适当减小两电极间距离D ．适当降低电解液的温度 （5）若c 中用42SO Na 溶液，当电解一段时间看到白色2Fe(OH)沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为________________．2．下图为持续电解含一定2CaCl 水溶液的装置（以铂为电极），A 为电流表．电解一段时间1t 后，将2CO 连续通入电解液中．请在下图中完成的如下图实验中电流对时间的变化关系图，并填空回答：（1）电解时，f 极发生________反应，电极反应式为：_____________，e 极发生________反应，电极反应式为：______________，电解总反应式为________．（2）电解池中产生的现象：①__________________；②________________；③_________________．四、计算题 1．在500g 4CuSO溶液中插入两根电极，一极为铁，一极为含杂质Zn 均匀的粗铜，通电一段时间后切断电源，立即将电极取出，这时铁极上析出7.04g 铜，电解质溶液增重0.02g ，求粗铜中含锌的质量分数．2．有一常见金属的硝酸盐晶体，其化学式是O H )R(NO 23n x ，R 的原子量（M ）在40～90之间，取3.63g 此晶体溶于水，制得300mL 溶液，然后用惰性电极电解该溶液，电解完后，在阴极析出0.96g 金属，电解液的pH 为1（25℃），据此，通过计算和必要讨论求M 、x 、n 的值（为了便于计算，电解前pH 为7，电解前后溶液体积变化忽略不计）．参考答案 【同步训练】 A 组一、选择题1．D 2．D 3．C 、D 4．B 、D 5．D 6．A 7．B 8 C 、D 9．A 、D 10．B 11．B 12．A 13．D 14．B 15 C 16．B 、D 17．A 、D 18．A 19．B 、C 20．B二、填空题 1．（1）3HNO 、42SO H 、23)Ba(NO（2）23)Cu(NO、3AgNO、4CuSO（3）HCl 、2BaCl2．正极 A 极 蓝色 3．负极：+-2Zn2eZn 氧化反应正极：↑+↑++234H 2NH2e 2NH 还原反应4．原因是生成2Mg(OH)，溶液中离子浓度减小．措施：加HCl5．（1）阳极：+=-2Fe 2e Fe ；阴极：↑=++2H 2e 2H （2）O 7H 6Fe2Cr14H 6FeO Cr 2332272++++++++-（3）+H 不断放电，-272O Cr 与+2Fe 反应中消耗+H ，打破了水的电离平衡使溶液中[-OH ]＞[+H ]（4）不能，因为改为石墨作电极，阳极产生2Cl ，得不到+2Fe ，缺少还原剂，不能使↓→→+-33272Cr(OH)CrO Cr 而除去．6．①O2H Cu22++++2H Cu(OH)2；②电解时+2Cu 在阴极上析出Cu ，随[+2Cu]减小，平衡左移，[+H ]减少，pH 升高；③溶液pH 降低，pH 计；④持实践派观点，因阳极产生的2Cl 一部分溶于水，发生反应HClO Cl H O H Cl 22+++-+，故使溶液中[+H ]增大，pH 降低．三、实验题 1．（1）O 3H )Cu(NO 223⋅ （2）1mol ·1L - 6.1％ （3）pH ＝02．0.054gB 组一、选择题1．D 2．B 3．D 4．A 5．A 6．D 7．B 、D 8．D 9．A 10．B 11．D 12．B 、C 13．D 14．D 15．A 、D 16．D二、填空题1．（1）32234HNOO 4Ag O2H AgNO+↑+↓+电解（2）石墨电极表面有气泡产生，铜电极周围变蓝，一段时间后U 形管底部变蓝↓ （3）2 2．O Li NO NO2Li 22++；负；排水性有机电解质；Li 金属活泼，与水反应激烈；质量轻，体积小，微电流持续时间长；254g ；1.9264×510；2233．（1）负极 （2）A pH 增大；B pH 减小；C pH 不变（3）0.025mol ·1L - （4）134．（1）不变 （2）+-2Zn2eZn （3）1.28g Cu 2e Cu2++5．112mL ；变大；0.09g 6．11.5 7．（1）Fe 极：Ag eAg ++，Ag 极：+-Age Ag（2） 42224SO 2H O 2Cu O2H 2CuSO+↑++电解（3）2∶1∶4∶48．铝；铁或碳；负极：+-34Al12e 4Al 正极：-++12OHO6H 12e 3O 22三、实验题 1．（1）Fe ；+-2Fe2e Fe（2）B 、C（3）隔开空气，防止生成的2Fe(OH)被氧化；加热C ，以除去溶解的2O ．（4）B 、C（5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色． 2．（1）氧化 ↑--2Cl 2e2Cl还原 ↑++2H2e 2HO 2H 2OH 2+-↑+↑+-22ClH 2OH（2）①通电后，e 极处溶液呈红色．②通电时，e 极、f 极均有气体生成．（3）通2CO 时，溶液中先出现白色沉淀，继续通2CO ，沉淀又消失． 四、计算题1．18.4％ 2．M ＝64；x ＝2，n ＝3。