高一化学下册随堂练习题8

随堂练习
1．能用电解原理说明的问题是( )
①电解是把电能转变成化学能
②电解是化学能转化成电能
③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现
⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生
A. ①②③④B .②③⑤
C.③④D .①③④⑤
【解析】电解过程是将电能转变成化学能，①正确，②错误；
电解质溶液导电的过程实质上发生了电解，属于化学变化且是氧化还原反应，③、⑤正确；通过外加电流，一些不能自发的氧化还原反应可通过电解原理实现，④正确。

【答案】D
2. 用惰性电极分别电解以下各物质的水溶液：KCl、CuCl2、AgNO3、
H2SQ、KOH NaSQ,在两极均产生气体，且体积比为2 : 1的是()
A. KCl、AgNO3
B. AgNO3、Na2SO4、H2SO4
C. CuCl2、Na2SQ4、KQH
D. Na2SQ4、KQH、H2SQ4
【解析】要求两个电极都产生气体，且要符合 2 : 1,阴极上
应该是阳离子得电子，能生成气体的只有H T,生成H2。

根据阴阳极
得失电子相等，阳极应该生成一种气体：生成 1 mol 气体需失去 4 mol 电子，贝S只能是Q。

综合以上判断，这种情况属于电解水。

根据电解
结果的判定为：Na2SQ4、KQH、H2SQ4。

【答案】D
3. 下列描述中，不符合生产实际的是( )
A. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
B. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
C. 用如图1装置生产家用消毒液（NaCIO）
D. 用如图2装置为铅蓄电池充电
【解析】用石墨作电极电解饱和NaCI溶液发生的反应是2NaCI + 2HO电解==NaOf+ CI2 f + Hf,伴随电解过程所发生的副反应是2NaOI+ Cl2===NaC+ NaCIC+ H2O,从而制得有较强杀菌能力的NaCIO NaCI混合溶液，故C项正确；蓄电池中PbO为正极，Pb为负极，给蓄电池充电时，应遵循“正接正，负接负”的原则连接，D项错误。

【答案】D
4. （2009年上海高考）右图
装置中，U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化
铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。

下列有关描述错误的是（）
A. 生铁块中的碳是原电池的正极
B. 红墨水柱两边的液面变为左低右高
C. 两试管中相同的电极反应式是：
石厘电機
Hi+
F --> Fe2++ 2e_
D．a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀
【解析】Fe与C及电解质溶液形成原电池，Fe是负极：Fe—>Fe1 2 3
十+ 2e_; C是正极，在a中发生吸氧腐蚀，a中压强减小，b中发生析氢腐蚀，b中压强增大，红墨水柱液面是左高右低。

故选B。

【答案】B
5. 从H、CcU+、Na、SQ2-、C「五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
(1) 以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则
采用的电解质是___________ 。

(2) 以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则
采用的电解质是_______________ 。

(3) 以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是
【解析】(1) 电解电解质型，水不参与反应，可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐，如HCl、CuCl2。

2 电解水型，电解质不参与反应，只起增强溶液导电性作用，
可以是含氧酸，活泼金属的含氧酸盐或强碱，如H2SQ4、Na2SQ4。

3 电解质和水均参与反应，可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐，如CuSQ4、NaCl。

【答案】(1)HCl 、CuCl2 (2)H2SQ4、Na2SQ4
(3) CuSQ4、NaCl
6. (2009年山东高考)Zn —MnQ干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl 混合溶液。

(1) 该电池的负极材料是__________ 。

电池工作时，电子流向
_______ (填“正极”或“负极” )。

(2) 若ZnCI2—NHCI混合溶液中含有杂质Ciu+，会加速某电极的
腐蚀，其主要原因是
欲除去Cf，最好选用下列试剂中的__________ (填代号)。

a．NaOH b．Zn
c. Fe d . NH
(3) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO溶
液。

阴极的电极反应式是
若电解电路中通过2 mol电子，MnO的理论产量为__________ g。

【解析】(1)Zn 为活泼金属，易失去电子，为负极；电池工作时，
电子由负极流向正极。

(2)锌比铜活泼，Zn与C LI+反应生成Cu, Zn与Cu 构成原电池，加快反应速率；欲除去Cf, NaOH能与ZnCI2、NH4CI反应，Fe能加快锌的腐蚀，NH •H I O与ZnCI2反应生成Zn(OH)I,选b。

(3)电解酸化的MnSO容液时，阴极J先放电，电极反应式为2】+ 2e——
H i f；MnSOMnO,转移了2 moI电子，此时理论上产生的MnO质量为
87 g。

【答案】(1)Zn( 或锌) 正极
(2) 锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b
(3) 2H ++ 2e——H i f 87
课后练习
、选择题
1. 下列描述中，不符合生产实际的是（ ）
A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
【解析】 B 、C 、D 中的描述都是正确的。

而电解熔融的氧化铝
制取金属铝，是用石墨作阳极。

【答案】 A
2. （2010年温州质检）
右图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置。

通电后在石墨电 极
a 和
b 附近分别滴加一滴石蕊溶液。

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. —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NaSO 溶液其实质是电解水，a 与电源负极相连 为
电解池的阴极，HO 电离产生的1在该极获得电子产生H,同时生 成OH :
2HO+ 2e _Hf+2OH ,产生的OH 与石蕊作用呈蓝色。

b 与电源正极相连为电
解池的阳极，H 2O 电离产生的OH 在该极失去电
1 _
子产生Q,同时生成H : H 2O~>2Q f+2H + 2e _,产生的H 与石蕊
Igla
禺
疑
創
作用呈红色。

【答案】D
3．某电解池内盛有CuSO4 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( 多选)( )
A. 阴阳两极都是石墨
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
【解析】不管用何材料作阴极都不影响电解结果，阴极只是完成导电作用便可。

电解时生成HSQ, pH自然会减小。

要保持阳极质量不变，需要用惰性材料作电极：石墨或铂。

【答案】AD
4. 用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( )
A. 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变
B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗QH,故溶液pH减小
C. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为
1 ：2
D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为
1 ：1
【解析】电解稀HSQ,实质上是电解水，硫酸的物质的量不
变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液pH减小。

电解稀NaQH溶液，阳极消耗QH,阴极消耗1,实质也是电解水，NaQH溶液浓度增大，故溶液的pH增大。

电解N&SQ溶液时，在阳极发生反应：4QH—>2H2Q + Q f+ 4e_，在阴极发生反应：2H + 2A —H2f，由于两电极通过电量相
等，故放出H2与Q的物质的量之比为2 ：1。

电解CuCb溶液时，阴极反应为Cif+ + 2e_—>Cu,阳极反应为2C「一>CI2f+ 2e_,两极通过电量相
等时，Cu和C12的物质的量之比为1 ：1。

【答案】D
5. 如下图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的
是（）
【解析】由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极，
x为电源的负极，y为电源正极。

A选项中a极板为阴极，b极板为阳
极，参考各个选项知，A项符合，电解时，a极有Cu附着，b极有Q 放出；B项不符合，电解时a极无质量变化；C项阳极为Fe,为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成，故C项不符合；D 项电解时，
Cl-在阳极放电生成CI2, CI2为黄绿色有刺激气味的气体，与原题题意不符合。

【答案】A
6. 下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降
【解析】 对几个装置进行分析：A 属于在铁上镀铜，溶液的浓
度、pH 不变；B 铜作阳极溶解，变成Cu +落入溶液，随即消耗2个0H- 生成Cu （OH ），阴极上H+得电子，生成2个OH, NaOH 浓度有所上升（水 减少），但pH 变化不大；C 是电解饱和食盐水，生成 NaOH pH 增大 比较明显；而D 则生成HSQ, pH 明显下降。

【答案】 D
7 .用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯
净物（方括号内物质），能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 （多 选）（）
A . AgNQAgNO]
B. NaOH[bO]
C. KCI[KCI] D . CuSQCuO]
【解析】 A 选项4AgN （3>2HO 通电==Ag+ O f+ 4HNQ 脱离反
应体系的物质是4Ag+ Q ,相当于2AgO,所以应当加入适量的 AgO 才能复原（加入AgNO,会使NO 「的量增加）。

B 选项2HO 通电==H f + Q f,脱离反应体系的是2H + Q,相当于2HO,加入适量水可以复原。

C 选项2KCI 的是（ ）
r |l[
i
:NaQH^ 液]
1 _ — _ _" _ —J A ri'h B
r |l[i 石歴 石
星 石昼 石星
+ 2HO通电=2KO+ Hd+ Cb f，脱离反应体系的是"+
CI2,相当于2HCI，应通入适量HCI气体才能复原。

D选项2CuS(4^
2H0通电=2HSQ + 2Cu+ O f,脱离反应体系的是2Cu+O,相当于
2CuQ加入适量CuQ可以复原。

【答案】BD
8.
9
1H1—®—I
CuSO：溶液恤润IS】口幣液
甲乙
如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。

下列说
法正确的是()
A.乙池中d的电极反应为：2CI——>CI2+ 2e
B. a、c两极产生气体的物质的量相等
C. 甲、乙两池中溶液的pH均保持不变
D. 乙池中发生的反应为：2NaC 1+ 2H2Q==解=2NaQ+ CL f 【解析】A项，d电极是阴极，应该是溶液中的阳离子放电，
即2廿+ 2e「一H2f，故不正确；B项，a、c均为阳极，甲池中是QH 「放电产生Q,乙池中是C「放电产生CI2，故产生气体的物质的量不相等，不正确；C项，甲池电解硫酸铜溶液，溶液的pH减小，乙池电解氯化钠溶液，溶液的pH增大，故不正确；D项正确。

【答案】D
9. (2010年莆田质检)把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的表面皿中，如下图所示。

最先观察到酚酞变红现象的区域是
( )
/I Fe
V1!亦--- G Zn 4H
决ISD1L去鹵皿
A.I和皿B .I和W
C.H和皿D 和W
【解析】酚酞变红，表明显碱性，判断哪一个电极上先生成
0H;左端装置属于原电池，Zn作负极，O在I上得电子生成0H; 右端装置是电解装置，Fe是阳极溶解，溶液中的J在阴极W—Zn上得电子析出H，同时在溶液中生成0H。

所以I和W先变红。

【答案】B
10. （2009年浙江高考）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。

它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li十的高分子材料。

这种锂离子电池的电池反应式为：Li + 2Li o.35NiQ 放电2Li oMQ
下列说法不正确的是（）
A. 放电时，负极的电极反应式：Li —> Li + + e_
B. 充电时，Li 0.85 NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C. 该电池不能用水溶液作为电解质
D. 放电过程中Li +向负极移动
【解析】本题考查考生对原电池和电解池相关知识的理解，同时也考查考生的信息处理能力，对氧化还原反应相关知识的理解与应用。

根据题目所给电池反应，放电时，其负极为Li ,反应为Li —->Li + + e_;充电时，实质上是电解Li 0.85NiO2,故反应的氧化剂和还原剂均为Li 0.85NiO2;由于Li具有很强的还原性，能与HO反应，所以，不能用水溶液作为电
傩獴皮的汗线有绝嫌出的导绻
解质；电池在放电时，负极有Li +生成，Li +将
向正极移动。

答案为Db
【答案】D
11. （2010年莱芜质检）某溶液中含有两种溶质NaCI和H2SQ,它们的物质的量之比为3 ：1，用石墨做电极电解该混合溶液时，根据
电极产物，可明显分为三个阶段。

下列叙述不正确的是（）
A.阴极自始至终只析出H2 B .阳极先析出CI2,后析出Q
C.电解最后阶段为电解水D .溶液pH不断增大，最后为7
【解析】由题意知：n（Hj ：n（Cl ）= 2 : 3,在阴极放电的是H，在阳极放电的是Cl , CI放电完后是QH。

因此反应开始在两极放电的是H、C「，相当于电解盐酸。

由H2SO电离的H放电完后，在两极放电的是由水电离的H和剩余的C「，相当于电解NaCI的水溶液。

C 「放电完后，在两极放电的是由水电离的H和OH,相当于电解水。

故A B、C是正确的。

溶液pH的变化是不断增大，但最后溶质是NaOH和NaSO, pH不会为7。

【答案】D
12. 实验室用铅蓄电池作电源电解AgNQ容液，电池两极发生如
下反应：正极：PbO+4J+ SO2_ + 2e_—>PbSO+ 2HQ 负极：Pb+ SO2_—->PbS（4+ 2e_，当电解析出2.16 g Ag单质时，电池内消耗HSO 的物质的量是（）
A. 0.01 mol B . 0.02 mol
C. 0.03 mol D . 0.04 mol
【解析】首先确定析出Ag与转移电子数的关系，其次抓住电
解进行时，电池两极上转移的电子与电解池两极上得失的电子数是相等的。

析出Ag：伽寿16善0「1=0.02 mol。

由Ag+ + e_—- Ag得电解
池中两极上转移的电子数为0.02 mol。

蓄电池的总反应（两电极反应
式相加) ：
Pb+ Pb2e_Q + 2HSQ放===PbS弟2H0。

每转移2 mol 电子消耗2 mol H 2SO，现转移0.02 mol 电子，消耗0.02 mol H 2SO。

【答案】B
二、非选择题
13. 在50 mL2 mol・L_1硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解( 不考虑水分蒸发) 。

则：
(1) 若两极均为铜片，试说明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) 如果不考虑J在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通
过时，阴极增重 _______ g ，阴极上的电极反应式是
【解析】(1)、(2)类似于电镀原理。

(3)由C『+ + 2e—>Cu
可知：2 mol e〜1 mol Cu，故阴极析出Cu:
0. 02 mol x64 g/mol = 1.28 g。

【答案】(1)不变(2)Zn —>Zn2 + + 2e_ (3)1.28 C『+ 2e ——> Cu
14. (1) 某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+ H b SO(稀)===CuS(4+ H2 f。

请在下边方框内画出能够实现这一反应的实验装置图。

(2) 某同学在做铜与稀硫酸的上述反应实验时，看到碳棒和铜棒上都
有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。

请你分析其原因
______________________________ ; 此时的电池反应为
【解析】(1)由于铜的活泼性弱于氢，故通常条件下反应Cu+
H2SQ(稀)===CuS研H2f不能发生，但若设计成电解池，Cu作阳极，碳棒作阴极，则可实现上述反应。

(2)若将上述装置的电源接反，亦即碳棒为阳极，铜棒作阴极，则实际为电解水，两极均有气泡产生。

【答案】(1)
(2)将上述装置中的电源接反
铜棒(阴极)：4H+ 4e_—>2H2f 碳棒(阳极)：4QH—-> 2H2Q+ Q f+ 4e_
15. 如下图所示，p、q为直流电源两极，A为+ 2价金属单质X 制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C D 产生气泡。

试回答：
XSO, HzS(X
(1)p为____ , A极发生了_________ 应。

⑵C为______ ，试管里收集到__________ ；D为____ ，试管里收集到 _______ 。

(3) C极的电极方程式是_______________________________ 。

(4) 在电解过程中，测得了C D两极上产生的气体的实验数据如下：
仔细分析以上实验数据，请说出可能的原因是__________________ 。

(5) 当反应进行一段时间后，A B电极附近溶液的pH ________ (填“增大” “减小”或“不变”)。

(6) 当电路中通过0.004 mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128 g,则此金属的摩尔质量为 _________ 。

【解析】(1)接通电源，X沉积于B极，说明B为阴极，则A 为阳极，故(1)中q为负极，p为正极，A上发生氧化反应。

(2)H2SQ 电解池中，C为阳极，C试管内得Q2, D为阴极，此试管内得“。

(4) C、D两极所得Q、H体积应该为1 : 2,但实验数据由1 ：3 随
时间变化而增大，到达10分钟时约为1 : 2,因为开始Q2溶解的原因。

(5) A 极：X~ X2十+ 2e_。

B极：X^+2e-—>X,两极附近pH不变。

(6) 设X的摩尔质量为M g/mol，贝S
疋+ 2e_―X
2 mol M g
0.004 mol 0.128 g，得M=64
【答案】(1)正氧化(2)阳氧气阴氢气
(3)4OH_—O2 f+ 2HC+ 4e_ (4)氧溶解
(5)不变(6)64 g/mol
16. (2009年全国卷I )下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO溶液和100 g
10.00%的K2SQ溶液，电极均为石墨电极。

--- 斗宜流电繭F -----
甲乙丙
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K^SO浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。

据此回答问题：
①电源的N端为_______ ;
②电极 b 上发生的电极反应为
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:
④ ________________________ 电极 c 的质量变化是g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液
乙溶液
丙溶液
(2) 如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
____________________________________________________ 。

_【解析】(1) ①乙中 c 电极质量增加，说明 c 处发生的反应为：CiT + 2e-―>Cu, c电极应为阴极，则M为负极，N为正极。

②甲中放的是NaOH容液，电解时实质上是电解水，b电极上发生的电极反应为：4OH—>2H2C+ Qf+ 4e_。

而要求算出b电极上产生的气体体积，就必须先根据丙中&SQ浓度的变化计算出转移电子的数目。

设丙中电解水的质量为x g ,由电解前后溶质质量相等可得：100X 10%^ (100 —x) X 10.47%, x= 4.5 g，所以整个反应转移了0.5 mol电子，根据电极方程式可计算出b电极放出的Q为0.125 mol , 其体积为
2.8 L , c电极上析出的铜为0.25 mol，其质量为16 g。

⑤甲中电解的是水，NaOH浓度增大；乙中水电离出来的OH放电,
H*浓度增大；丙中电解的也是水，虽然K2SO浓度变大，但pH不变。

⑵铜全部析出时溶液变为H2SQ溶液，电解仍可以进行
【答案】(1)①正②4QH—>2H2Q+ Qf+ 4e_
t( 10.00%
③水减少的质量：100 g X 1- 1047% = 4.5 g
生成Q体积：g 4.5 g X^X22.4 L • mol-1= 2.8 L
18 g • mol 2
④16
⑤碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaQH浓度增大酸性增大，因为阳极上QH生成Q,溶液中M离子浓度增加酸碱性大小没有变化，因为&SQ是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSQ溶液已转变为HSQ溶液，反应也就变为水的电解反应。