1、12013 年人教版化学选修 4 电子题库 第四章第三节知能演练轻松闯关1下列叙述中错误的是( )A电解池是电能转化为化学能的装置B原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极C电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析：选 B。电解池中电能转化为化学能，A 正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此 B 错误；电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；电解饱和食盐水时，阴极反应为 2H 2e =H2。阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以选项C、D 正确。2(2012阜新高二测试)用铂电极分别电解 KCl 溶液和 K2SO
2、4溶液时，都会出现的现象或实验结果是( )A溶液中 K 离子浓度都不变B溶液的 pH 都不变C阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体D阴极上都生成可燃性气体解析：选 D。用 Pt 电极电解 KCl 溶液，反应为2KCl2H 2O 2KOHH 2Cl 2，溶液的 pH 将增加，B 错。用惰性电极电= = = = =电 解 解 K2SO4溶液，相当于电解水，K 浓度将增加，A 错。电解 KCl 溶液，阴极上产生 H2，阳极上产生黄绿色气体 Cl2，电解 K2SO4溶液，阴极上产生 H2，阳极上产生 O2，所以 C 错。二者阴极均产生可燃性气体 H2，D 对。3(2012长春高二月考
3、)某同学为了使反应 2HCl2Ag= =2AgClH 2能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是( )解析：选 C。据已知反应 2HCl2Ag= =2AgClH 2为非自发氧化还原反应，所以要实现该反应，必为电解池，Ag 作阳极，阴极为任意电极，A、C 为电解装置，但 A 中 Ag 为阴极，不会溶解，故正确答案为 C。4如图两装置中，溶液体积均为 200 mL，开始时，电解质溶液的浓度为 0.1 mol/L，工作一段时间后，测得导线上都通过 0.02 mol e 。若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正确的是( )A同条件时产生气体体积：B电极上析出固体质量：C电极反应式：中
4、阳极：4OH 4e =2H2OO 2中负极：2H 2e =H2D溶液的 pH 变化：变小 增大2解析：选 D。图为电解池，电极反应为阴极：Cu 2 2e =Cu，阳极：4OH 4e =O22H 2O。图为原电池，电极反应为正极：2H 2e =H2，负极：Zn2e =Zn2 ，导线上通过 0.02 mol e 时，中阴极生成 0.01 mol Cu，阳极生成0.005 mol O2，中正极生成 H2 0.01 mol，负极溶解 Zn 0.01 mol，中 OH 放电使溶液中 c(H )变大，pH 变小，中 c(H )减小，pH 变大。5(2012黄冈高二调研)用阳极 X 和阴极 Y 电解 Z 的
5、水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是( )组号 X Y Z WA C Fe NaCl H2OB Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液C C C H2SO4 H2OD Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体解析：选 C。选项 A 中，电解食盐水，生成 NaOH、H 2、Cl 2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的 HCl 气体；选项 B 中，电解 CuSO4溶液时 SO 的物质的量没变，加24CuSO4溶液不能复原；选项 C 中，电解 H2SO4溶液实质是电解水，再加适量水，可恢复原状；选项 D 中，实质是铁上电镀银，AgNO 3溶液浓度不变，
6、不需加 AgNO3晶体。6如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是( )A甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应B甲装置盐桥的作用是使反应过程中 ZnSO4溶液和 CuSO4溶液保持电中性C乙装置中铁极的电极反应式为：2Na2e =2NaD乙装置中 B 是氯气出口，A 是钠出口解析：选 B。甲装置为原电池，Zn 为负极，发生氧化反应，Cu 为正极，发生还原反应，A错；乙装置中铁为阴极，2Na 2e =Na，石墨为阳极：2Cl 2e =Cl2，A 为 Cl2出口，B 是 Na 出口，故 C、D 错。7金属镍有广泛的用途。某粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu
7、、Pt 杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知氧化性 Fe2 Ni 2 Cu 2 )( )A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2 2e =NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2 和 Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt解析：选 D。阳极应发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为 Ni2 。根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知，阳极反应为：Zn2e =Zn2 ，Fe2e =Fe2 ，Ni2e =Ni2 ，Cu、Pt 在该条件下不失电子，形成阳极泥。阴极反应为：Ni 2 2e =Ni，Z
8、n 2 、Fe 2 在该条件下不得电子。比较两电极反应，因 Zn、Fe、Ni 相对原子质量不等，当两电极通过电量相等时，阳极减少质量与阴极增加质量不等。8Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2CuH 2O Cu2OH 2。下列说法正确的是( )= = = = =电 解 3A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成解析：选 A。由电解总反应可知，Cu 参加了反应，所以 Cu 作电解池的阳极，发生氧化反应，B 选项错误；石墨作阴极，阴极上
9、是溶液中的 H 反应，电极反应为 2H 2e =H2，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C 选项错误；阳极反应为2Cu2OH 2e =Cu2OH 2O，当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.05 mol Cu2O 生成，D 选项错误。9(2012商丘高二测试)用如图所示的装置进行实验，反应一段时间后断开 K，向右侧烧杯中加入 0.1 mol CuO 后 CuSO4溶液恰好恢复到反应前的浓度和 pH。下列说法中不正确的是( )A铜棒为正极，其电极反应式为：2H 2e =H2B烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出C反应中消耗锌的质量为 13 gD导线中通过电子的物质的量为 0.2 mo
10、l解析：选 C。该装置左部分为原电池，Zn 为负极，失电子溶解，Cu 为正极，电极反应为2H 2e =H2，该原电池作电源对 CuSO4溶液进行电解，烧杯右侧碳棒为阴极，电极反应为 Cu2 2e =Cu，据 n(CuO) n(Cu)0.1 mol，故导线中转移电子数为 0.2 mol，溶解的锌为 0.1 mol65 g/mol6.5 g，故只有 C 错误。10(1)MnO 2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的 MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过 2 mol 电子，MnO 2的理论产量为_g。(2)用惰性电极电解 NaHSO3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为
11、_(填化学式)。解析：(1)阴极上得电子，发生还原反应，H 得电子生成氢气。因为 MnSO4MnO 22e ，通过 2 mol 电子产生 1 mol MnO2，质量为 87 g。(2)电解过程中，部分 HSO 通过阴离子交换膜进入阳极区，HSO 与 H 发生反应： 3 3HSO H =SO2H 2O，阳极主要是 OH 放电：4OH 4e =O22H 2O，生成的 O2部 3分氧化 HSO ：O 22HSO =2SO 2H ，所以阳极区放出的气体是 O2、SO 2。 3 3 24答案：(1)2H 2e =H2 87(2)O2、SO 211如图装置闭合电键时，电流表 A 的指针将发生偏转。试回答下
12、列问题。4(1)A 池是_，Zn 的电极名称是_；B 池是_，Pt 的电极名称是_(填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等)。(2)写出下列有关反应：Cu 极上电极反应：_；C 极上电极反应：_。(3)B 池中的总反应的化学方程式为_。(4)如果要用 B 池给铁片上镀上一层 Cu，则 B 池应作何改进_。解析：(1)A 池是原电池，Zn 活泼性强，为负极。B 池为电解池，Pt 电极与 Cu 相连，为阳极。(2)Cu 电极为正极，发生还原反应，2H 2e =H2，C 电极为阴极：Cu 2 2e =Cu。(4)给铁片镀铜，则 Pt 电极(阳极)换成 Cu，C 电极换成铁片。答案：(1)原电池 负极
13、电解池 阳极(2)2H 2e =H2 Cu 2 2e =Cu(3)2CuSO42H 2O 2Cu2H 2SO4O 2= = = = =电 解 (4)Pt 电极改为 Cu 电极，C 电极换为铁片12电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池。装有电解液 c；A、B 分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若 A、B 都是惰性电极，电解质溶液 c 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在 U 形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断：a 是_极(填“正”或“负”)，B 是_极(填“阴”或“阳”)；A 电极上的电极反应式为_，B 电极上的电极反应式为_；检验 A 电极产物的方法是_。(
14、2)如用电解法精炼粗铜，电解液 c 选用 CuSO4溶液，则：A 电极的材料是_，电极反应式为5_；B 电极的材料是_，电极反应式为_。解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以 a 是正极，B 是阴极；A 电极的反应式为：2Cl 2e =Cl2，B 电极反应式为 2H 2e =H2；检验 Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl 2能使试纸变蓝。也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl 2能使布条或纸条褪色。答案：(1)正 阴2Cl 2e =Cl2 2H 2e =H2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在 A 电极附近，试纸变蓝(2)粗铜 Cu2e =Cu2纯铜 Cu 2 2e =Cu13(2010高考
15、大纲全国卷)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的 MgSO4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：6.88.0，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)；A 管溶液由红变黄 B 管溶液由红变黄A 管溶液不变色 B 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)检验 a 管中气体的方法是_；(5)检验 b 管中气体的方法是_；(6)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：本题考查电解原理和气体检验，意在考查学生
16、化学用语书写能力和实验能力。根据图可以确定，A 极为阴极，B 极为阳极。A 极 H 放电，A 极附近 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，生成 MgSO4，即沉淀溶解，溶液呈红色。根据上述分析，a 中收集的是氢气，b 中收集的是 O2。答案：(1)(2)2H 2e =H2(或 2H2O2e =2OH H 2)，Mg 2 2OH =Mg(OH)26(3)4OH 4e =2H2OO 2(或 2H2O4e =4H O 2)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)
