【鲁科版】化学选修1 第1章_第2节_电能转化为化学能——电解 练习 (解析版)

【题干】有关电解原理的说法正确是（ ）
11 解是把电能转化为化学能；②电解是把化学能转化为电能；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．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤
【答案】D
【解析】电解是把电能转化为化学能，故①正确．电解是通电条件下进行的氧化还原反应，是不能自发进行的，故④正确．电解质溶液导电是靠阴、阳离子定向移动而实现的，是一个电解过程，故是化学变化；金属导电是电子定向移动而产生电流，是物理变化，故③正确．
【题干】某学生设计了一个如图所示的“黑笔写红字”的趣味实验．滤纸先用氧化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹．据此，下列叙述正确是（ ）
A．铅笔端作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生
D．a端是负极，b端是正极
【答案】D
【解析】该实验装置实际上是一个电解氯化钠溶液的电解池，铅笔和铂片是两电极，铅笔写字出现红色字迹，说明铅笔划过之处溶液呈碱性，这是因为放电（被还原为）所致，所以铅笔端是阴极，对应直流电源的a端是负极．
.【题干】工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置，下列说法中不正确的是（ ）
A．电解槽的阳极反应式：
B．产品的出口是b
C．精制饱和食盐水的进口为d
D．干燥塔中应使用的液体是浓硫酸
【答案】B
【解析】电源的正极与电解池的阳极相连，阳极失去电子，发生氧化反应，氯离子在阳极失去电子同，生成氯气．电源的负极与电解池的阴极相连，阴极得到电子，发生还原反应，氢离子在阴极得到电子，生成氢气，A对．电解饱和食盐水时，大量的氢氧化钠在阴极附近，即在a出口，B错．从c口加入含少量的水溶液以增强导电性，从d口加入精制饱和食盐水，C对．干燥塔中应使用的液体是浓硫酸以干燥氯气，D对．
【题干】下列有关说法中正确是（ ）
A．电镀过程中，电解质溶液的浓度不断减小
B．精铜精炼时，电解质溶液的浓度不变
C．利用电解原理制备物质时，阴极得到还原产物
D．可用电解食盐水的方法获得金属钠
【答案】C
【解析】电镀时，电解质溶液中的阳离子不断被还原而析出在镀件表面，同时阳极的镀层金属不断溶解进入到电解质溶液中，在这一过程中，电解质溶液中的阳离子浓度并不发生变化，又由于阴离子在整个电解过程中不参加反应，因此，电解质溶液的浓度保持不变；在铜的精炼中，当铜不断溶解时，杂质金属（Zn、Fe、Ni等）也会失去电子，但它们的阳离子并不在阴极析出，阴极析出的部分是由电解质溶液中的还原得来的，故的浓度减小；电解过程中，阴极得电子而发生还原反应，因此，阴极产物为还原产物；金属钠十分活泼，必须通过电解熔融的氯化钠才能得到．
【题干】利用图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产．下列说法中正确的是（ ）
A．氯碱工业中，若X、Y均为石墨，Y附近能得到氯气
B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是
C．外加电流阴极保护法中，Y是待保护金属
D．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属
【答案】C
【解析】由电子流动方向可判断X为阳极接电源的正极，Y为阴极接电源的负极．因此在氯碱工业中，若X、Y均为石墨，得到氯气的是X极，A错．铜的精炼中纯铜在阴极，粗铜在阳极，B错．电镀工业中阴极Y是待镀金属，阳极X是镀金属，D错．
【题干】用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为和的是（ ）
A．稀溶液 B．溶液
C．酸性溶液 D．酸性溶液
【答案】AC
【解析】A中电解溶液相当于电解水，阳极产生的是，阴极产生的是；B中电解溶液，阳极产生的是，阴极产生的是；C中电解酸性溶液，阳极产生的是，阴极产生的是；D中电解酸性溶液，阳极产生的是，阴极产生的是Ag．
【题干】下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（ ）
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
【答案】C
【解析】电解时只生成氢气和氧气，则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中排在铜之前，阴离子不是简单离子．电解溶液的方程式为，A选项错；电解溶液的方程式为，B选项错；电解溶液的方程式为
，D选项错．
【题干】将两个铂电极插入500 mL 溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极上增重0.064g（设电解时无放出，且不考虑水解和溶液体积的变化），此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】由于最后溶液中的主要由电解溶液产生，所以要计算，可依据电解的离子方程式进行解题．题中电极增重0.064g必为阴极反应生成Cu所致，即，然后依据离子方程式各物质之间的化学计算数之比，求出生成的．
2 4
【题干】和的混合溶液中，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500mL，则下列说法正确的是（ ）
A．原混合溶液中为
B．上述电解过程中共转移电子
C．电解得到的Cu的物质的量为
D．电解后溶液中为
【答案】AB
【解析】首先依据电解时溶液中离子的放电顺序排出先后放电的离子．阳极：只有放电；阴极：、放电．阳极电极反应式为，得到，失去电子．而阴极只得到，电极反应式为，得到的电子为，说明在放电之前，得到电子，则生成的Cu为．由电荷守恒可知
，则．电解后溶液中存在，是因为当阴极的放电时，阳极放电，的浓度增大．当放电完毕，开始放电，此时阳极仍为放电，相当于电解水，的物质的量保持不变．根据路中处处通过的电子数相等，可知放电完毕，电路中通过电子，阳极上有放电，则溶液中生成，
．
【题干】如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（电池）．下列有关说法不正确的是（ ）
A．放电时正极反应为
B．电也的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】充电时的负极实质上为阴极，发生还原反应，C项错误．
【题干】电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开．在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅．已知：
，下列说法不正确是（ ）
A．右侧发生的电极反应式：
B．电解结束时，右侧溶液中含有
C．电解槽内发生反应的总化学方程式：
D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变
【答案】D
【解析】根据题意可知：电解的电极反应为阳极（左侧溶液变蓝色），进一步发生反应（故一段时间后，蓝色变浅），所以导致向右侧移动．阴极的电极反应为（右侧放出氢气），以至通过阴离子交换膜向阳极移动．将两个电极反应式相加得总反应式为．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，则阴极产生的不会与发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化．
【题干】用石墨作电极电解溶液．通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始伏态，应向溶液中加入适量的（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】石墨作电极电解硫酸铜溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，因此补充氧化铜可使电解液恢复到起始状态．
【题干】以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．在阴极室，发生的电极反应为
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区浓度增大，使平衡
向右移动
C．该制备过程总反应的化学方程式为
D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为
【答案】D
【解析】分析该制备过程，在转变为的过程中没有发生化合价的变化，制备过程是通过电解的方法改变溶液的来实现的．阴极的反应式为，阳极的反应式为，电解过程中阳极区的增大，促进平衡
向右移动，总反应式为
．若设加入反应容器内的为，设反应中有转化为，则阳极区剩余的为，其对应的，
，生成的为，其对应的，，由，可得
，转化率为．
【题干】下列关于电解槽的叙述中不正确的是（ ）
A．与电源正极相连的是电解槽的阴极
B．与电源正极相连的是电解槽的阳极
C．在电解槽的阴极发生还原反应
D．电子从电源的负析沿导线流入电解槽的阴极
【答案】A
【解析】与电源正极相连的是电解槽的阳极，发生氧化反应，与电源负极相连的是电解槽的阴极，发生还原反应．在电解过程中，电子沿导线流向为阴极→电源正极，电源负极→阴极．
【题干】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
【答案】A
【解析】电解池的阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应．电解熔融的制取时，若用Fe作阳极，会发生反应，移动到阴极上发生反应，而得不到．其他选项符合生产实际．
【题干】如图所示，电解未精制饱和食盐水（含有少量），在碳棒和铁片表面均有气体生成，一段时间后铁片附近出现浑浊现象．下列叙述正确的是（ ）
A．碳棒接直流电源的负极 B．碳棒上发生氧化反应
C．铁片上的电极反应式为 D．铁片附近出现的浑浊物是
【答案】BD
【解析】电解饱和食盐水时，生成氢气的是阴极，生成氯气的是阳极．因为阳极有氯气生成，所以铁片为阴极接电源的负极，碳棒为阳极接电源的正极．阳极失去电子，发生氧化反应．铁片附近氢离子得到电子生成氢气，所以铁片附近聚集大量的氢氧根，出现浑浊物．
【题干】技法一如图所示，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．乙烧杯中d的电极反应为
B．a、c两产生气体的物质的量相等
C．甲、乙两烧杯中溶液的均保持不变
D.乙烧杯中发生的反应为
【答案】D
【解析】由图可以看出a、c均为阳极，分别生成、，所以两极产生气体的物质的量不相等；b、d均为阴极，分别生成、，所以b极发生的电极反应为，d极发生的电极反应为；甲、乙两烧杯电解时发生的反应分别为
、，所以甲、乙两烧杯电解时的分别会减小、增大．
【题干】下列关于电解法精炼铜的叙述中不正确的是（ ）
A．粗铜板作阳极，纯铜板作阴极，溶液作电解液
B．电解时，阴极发生的反应为
C．精铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形成沉积槽底，形成阳极泥
D．电解法精炼铜得到的铜纯度很高
【答案】C
【解析】粗铜中通常含有锌、铁、镍、银、金、铂等杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，粗铜中比Cu活泼的金属Zn、Ni、Fe也发生氧化反应，变成金属阳离子而进入溶液，而Ag、Au、Pt等不如铜活泼的金属的在电解过程中不发生反应，最终沉积在电解池的底部，与其他不溶性杂质混杂在一起形成阳极泥．电解过程中优先在阴极放电而析出，而、、等离子则留在溶液中．
【题干】技法二将分别有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为
A．1：2：3 B．3：2：1
C．6：3：1 D．6：3：2
【答案】D
【解析】由于三个电解槽是串联的，因此通过各电解槽的电荷量相等，若流经各电极的电子为，根据、、可知，析出钾为，镁为，铝为，选D．
【题干】图装置中X和Y均石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g．下列有关说法中不正确的是（ ）
A．X电极是阴极
B．Y电极产生气体的体积为0.224L
C．电解后溶液的
D．要使电解后溶液恢复电解前的状态，需加入一定量的
【答案】B
【解析】蓝色溶液中可能含有，并且在电解过程中析出红色固体，进一步说明的是铜，X电极是阴极；Y电极上析出无色气体，应该是，电解反应的离子方程式为
．根据电解反应的离子方程式得
，故溶液中，溶液的．要使溶液恢复到以前，需加入一定量的．根据电解反应的离子方程式得
，在标准状况下的体积．
【题干】电解原理在化学工业中有着广泛的应用．如图表示一个电解池，U形管内装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为__________，
在X极附近观察到的现象是__________．
②Y电极上的电极反应式为__________，
检验该电极反应产物的方法是__________．
（2）如果用电解法炼铜，电解液a选用溶液，则①X电极的材料是__________，电极反应式为__________．
②Y电极的材料是_________，电极反应式为_________．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
【答案】（1）①有汽泡冒出，溶液变红
②把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝
（2）①纯铜 （纯铜）
②粗铜（粗铜）
【解析】（1）用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应式：；阴极反应式：
．与电源正极相连的为阳极，反之为阴极，所以X为阴极，Y为阳极．X极在反应过程中消耗了电离出来的，使浓度增大，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色．Y极产生，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变成蓝色．
（2）电解精炼Cu时，用含杂质的粗铜作阳极，纯铜作阴极．反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离了不能得电子．根据装置图，X为阴极，Y为阳极．所以，X电极的材料电纯铜，电极反应式为（纯铜）；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为（粗铜）
．
【题干】尿素是首个由无机物人工合成的有机物．
人工肾脏可彩用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图所示．
①电源的负极为__________（填“A”或“B”）
②阳极室中发生的反应依次为_________、_________．
③电解结束后，阴极室溶液的与电解前相比将_______；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为________g（忽略气体的溶液）．
【答案】①B ②
③不变 7.2
【解析】①根据题图可知，左边电极产生，右边电极产生，所以左边电极与电源正极相连，右边电极与电源负极相连，所以B为电源负极．②阳极室首先是失去电子产生，生成的将氧化生成、、③阴极室电解过程中产生的同时也产生产，阳极室产生，与尿素反应生成，根据
，通过质子交换膜进入阴极室，刚好与产生的发生反应，所以阴极室电解前后的不变．电解过程中，阳极和阴极产生的、和在标准状况下的总体积为
，根据，设为，则，解得
，所以除去的尿素为，其质量为．
【题干】将、、、、五种离子组成电解质，按下列要求进行电解：
（1）以碳棒为电极，使电解质的质理减少，而水的质量不变，进行电解，则可用的电解质是__________．
（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解，则可用的电解质是__________．
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进行电解，则电解质是__________．
【答案】（1）、 （2）、 （3）、
【解析】（1）只要找到电解活性不低于（酸电离）的阳离子——与，电解活性不低于的阴离子——即可找出相应的电解质．
（2）相当于电解水，只需找到电解活性不高于（水电离）的阳离子——与，以及电解活性不高于的阴离子——，此问便得以解决．
（3）以铁棒作为阴极与以碳棒作为阴极的效果是等同的．
①电解活性低于（水电离）的阳离子——；而电解活性高于的阴离子——即可．
②电解活性高于（酸电离）的阳离子——；电解活性低于的阴离子——即可．
【题干】图为相互串联的甲、乙两个电解池．试回答：
（1）若甲池利用电解原理在铁上镀银，则A是_________、_________（填电极材料和电极名称，下同），电极反应式是_________；B是_________、_________，电极反应式是_________，应选用的电解质溶液是_________．
（2）乙池中若滴入少量无色酚酞试液，电解之初，铁极附近呈________色，C极附近呈________色．
（3）若甲槽阴极质量增加43.2g，则乙槽中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是__________mL．
（4）若乙槽中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液的物质的量浓度为__________．
【答案】（1）铁 阴极 银 阳极溶液（2）红 无（3）4480（4）1
【解析】（1）A连接电源负极，依据电镀原理得A是铁，B是银，电解质溶液是溶液．
（2）铁极附近放电，聚集，显碱性，无色酚酞试液呈现红色，C极附近放电，显中性，无色酚酞试液呈无色．
（3）甲槽阴极析出银：，乙槽中阳极上放出的气体是氯气，根据阴、阳两极得失电子数目相等，可知，标准状况下，
．
（4）由可知：，
．
【题干】某溶液中含有两种溶质和，它们的物质的量之比为3：1．用石墨作电极电解溶液时，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．阴极只析出
B．阳极先析出，后析出
C．电解最后阶段为电解水
D．溶液不断增大，最后为7
【答案】D
【解析】电解质溶液中，，开始电解产生和，同时生成的中和且剩余，最后相当于电解水，因而，阴极只生成．三个阶段分别为电解、、．
【题干】如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入无色酚酞试液，在F极附近显红色．以下说法正确的是（ ）
A．电源B极是正极
B．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1：2：3：2
C．欲用丙装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液是溶液
D．装置丁中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带负电荷
【答案】C
【解析】乙中滴入无色本酚酞试液，在F极附近显红色，说明F极附近溶液显碱性，其电极反应式为，F极为阴极，则B为电源负极，A错；C、D、E、F电极分别生成、、、，其物质的量之比为1：2：2：2，B错；G为阳极，为镀件金属Ag，C对；X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒向Y极（负极）移动，因此胶粒带正电荷，D错．
【题干】电化学降解的原理如图所示．
（1）电源正极为__________（填“A”或“B”），阴极反应式为__________．
（2）若电解过程中转移了电子，则膜两侧电解液的质量变化差为__________g．
【答案】（1）A （2）14.4
【解析】（1）由图示知在电极上发生还原反应，因此电极为阴极，则B为负极，A为正极；阴极反应为得电子发生还原反应生成，根据得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可写出阴极反应式为．（2）阳极反应式为，阴极反应式为．电解过程中，若转移电子，极阳
通过交换膜移向阴极，则阳极质量减少；阴极质量减少．即当通过电了时，两极质量变化差，
显然，当转移电子时，膜两侧电解液的质量变化差为．
【题干】由于极易被氧化，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沉淀，应用图所示电解实验可以制得白色纯净的沉淀．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__________（填序号）．
A．纯水 B．溶液 C．溶液 D．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__________（填序号）．
A．改用稀硫酸作电解液
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中用溶液，当电解一段时间看到白色沉淀后，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_______．
【答案】（1）Fe （2）BC（3）隔离空气，防止生成的被空气氧化
加热c，以除去溶液中溶解的（4）BC（5）白色沉定迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
【解析】反接电源后，Fe电极为阴极，石墨电极为阳极，电解溶液，实际上是电解水，阴极：
，阳极：，总反应：．阳极产物会把生成的氧化为，所以白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色．