苏教版化学选修4《电解池的工作原理及应用》教案

苏教版化学选修4《电解池的工作原理及应用》教案

第2单元第3课时

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)

一、选择题

1．电解某盐溶液时在阴阳两极上一定相等的是()

A．析出金属的物质的量B．析出金属的质量

C．通过的电子数目D．放出气体的体积

【解析】电解池的阳极上一定不会析出金属，A、B项不成立；阴、阳两极若同时放出气体，放出气体的体积不一定相等，如用石墨电极电解食盐水时两极放出气体的体积相等，若用石墨电极电解Na2SO4溶液时，阴、阳两极放出H2、O2的体积比为2∶1，D项不符合题意。

【答案】 C

2．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OH－，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H2SO4，实质是电解水，因溶剂减少，H2SO4浓度将增大，故溶液的pH变小；电解稀NaOH溶液，虽然OH－在阳极放电，但H＋同时也在阴极放电，其实质同样是电解水，溶液的浓度也将变大，故溶液的pH变大；电解Na2SO4溶液，其实质也是电解水，在阴极和阳极分别析出H2和O2，二者的物质的量之比为2∶1而非1∶2；电解CuCl2溶液，在阴、阳两极上分别析出Cu和Cl2，二者的物质的量之比为1∶1。

【答案】 D

3．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 ．AgNO 3[AgNO 3]

B ．NaOH[H 2O]

C ．KCl[KCl]

D ．CuSO 4[CuO]

【解析】 分析电解反应的原理，在两极析出什么物质(固体或气体)。相当于什么物

质脱离反应体系就加入什么物质，即可使溶液完全复原。A 选项，4AgNO 3＋2H 2O=====通电

4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3，脱离反应体系的物质是4Ag ＋O 2，相当于2Ag 2O ，所以应当加入适

量Ag 2O 才能复原(加入AgNO 3，会使NO 3－的量增加)。B 选项，2H 2O=====通电2H 2↑＋

O 2↑，脱离反应体系的是2H 2＋O 2，相当于2H 2O ，加入适量水可以复原。C 选项，2KCl ＋

2H 2O=====通电2KOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，脱离反应体系的是H 2＋Cl 2，相当于2HCl ，应通入适量

HCl 气体才能复原(加盐酸时，同时也增加了水)。D 选项，2CuSO 4＋2H 2O=====通电2H 2SO 4＋

2Cu ＋O 2↑，脱离反应体系的是2Cu ＋O 2，相当于2CuO ，加入适量CuO 可以复原。

【答案】 BD

4．某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法中不正确的是(多选)( )

A ．电解过程中，铜电极上有H 2产生

B ．电解初期，主反应方程式为：Cu ＋H 2SO 4=====通电CuSO 4＋H 2↑

C ．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出

D ．整个电解过程中，H ＋

的浓度不断增大

【解析】 阳极为非惰性电极，则电极参与反应，Cu －2e －===Cu 2＋，阴极首先生成H 2；随时间推移，Cu 2＋浓度逐渐增大，H ＋浓度降低，故一段时间后，会析出Cu 。

【答案】 BC

5．某同学想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，

通电时，为使Cl 2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )

A ．a 为正极，b 为负极；NaClO 和NaCl

B ．a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaCl

C ．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaCl

D ．a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl

【解析】 电解饱和食盐水的方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，

NaOH 在阴极区生成，Cl 2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能完全与NaOH 作用。显然，应将阳极置于下方，阴极置于上方，下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH 吸收。反应为Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 。还应注意的是图中电极a 、b 是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a 为电源的负极，则b 为正极。

【答案】 B

6．已知金属M 中混有金属P ，电解精炼M ，P 以单质形式沉积于阳极下面的泥中，M 、N 组成原电池，M 为正极，则M 、N 、P 三种金属活动性顺序为( )

A ．P>M>N

B ．N>P>M

C ．P>N>M

D ．N>M>P

【解析】 根据电解精炼铜的原理即可进行类比分析。电解精炼M ，P 以单质形式沉积于阳极下面的泥中，则M 比P 活泼；M 、N 组成原电池，M 为正极，则N 比M 活泼。总之，三种金属活动性顺序为：N>M>P 。

【答案】 D

7．(2008年江苏单科)镍镉(Ni —Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH 溶液，其充、放电按下式进行：

Cd＋2NiOOH＋2H2O 放电

充电

Cd(OH)2＋2Ni(OH)2

有关该电池的说法正确的是()

A．充电时阳极反应：

Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O

B．充电过程是化学能转化为电能的过程

C．放电时负极附近溶液的碱性不变

D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动

【解析】因为阳极发生氧化反应，即化合价由低价态转化为高价态，所以A正确；充电过程是由电能转化为化学能的过程，所以B不正确；因放电时的原电池负极Cd失去电子后，又与附近的OH－结合成Cd(OH)2，导致OH－浓度降低，故C不正确；因原电池的电解质溶液的阴离子移向负极，故D不正确。

【答案】 A

8．如图两个电解槽中，，A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02 mol 电子通过，下列叙述中正确的是()\

A．甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64 g

B．甲烧杯中B极上电极反应式4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

C．乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红

D．乙烧杯中C极上电极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑

【解析】首先根据与电源正负极的连接判断出A、C为阳极，而B、D为阴极，甲电解池中，A极发生4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，B极发生Cu2＋＋2e－===Cu，而乙电解池中C极发生2Cl－－2e－===Cl2↑，而D极发生2H＋＋2e－===H2↑，从而破坏水的电离平衡产生大量OH－，使酚酞变红色。