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电解反应类型及实例分析同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 下列各组中,每种电解质溶液用惰性电极电解时只生成氢气和氧气的一组是( )
A. HCl、CuCl 、Ba(OH) B. NaOH、CuSO 、HSO
2 2 4 2 4
C. NaOH、HSO 、Ba(OH) D. NaBr、HSO 、Ba(OH)
2 4 2 2 4 2
2. 以石墨为电极,电解 KI 溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是
( )
A. 阴极附近溶液呈红色 B. 阴极逸出气体
C. 阳极附近溶液呈蓝色 D. 溶液的pH变小
*3. 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为
HSO -HC O 混合溶液。下列叙述错误的是( )
2 4 2 2 4
A. 待加工铝质工件为阳极
B. 可选用不锈钢网作为阴极
C. 阴极的电极反应式为:Al3++3e-=Al
D. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
4. 科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图
所示,用Cu—Si合金作硅源,在950 ℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法正确的
是( )
A. 电子由液态Cu—Si合金流出,流入液态铝电极
B. 液态铝电极与正极相连,作为电解池的阳极
C. 在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+优先于Cu2+被还原
D. 三层液熔盐的作用是使电子能够在三层间自由流动
*5. 氯碱工业是一种高耗能产业,一种将燃料电池与电解池组合的新工艺可节能 30%以
上,如图是该工艺图示(电极未标出)。下列说法正确的是( )
第1页A. X为H,Y为Cl
2 2
B. A池为电解池,且m<n
C. B池为燃料电池,且b<a
D. 该工艺优点是燃料电池提供电能且能提高烧碱产品的浓度
二、非选择题
*6. 如图为相互串联的甲乙两个电解池,X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中,发
现石墨电极附近先变红。请回答:
(1)电源X极为_____(填“正”或“负”)极,乙池中Pt电极上的电极反应式为
________________。
(2)甲池若为电解精炼铜的装置,其阴极增重12. 8 g,则乙池中阴极上放出的气体在
标准状况下的体积为______,电路中通过的电子为________mol。
(3)在(2)的情况下,若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL,则电解后所得溶液c(OH
-)=________。
第2页电解反应类型及实例分析同步练习参考答案
1.【答案】C
【解析】用惰性电极电解时,常见离子的放电顺序:阳离子的放电顺序为 Ag+>Cu2+>H
+>Na+>K+,阴离子的放电顺序为I->Br->Cl->OH->常见含氧酸根离子。电解HCl溶液生
成H 和Cl ,电解CuCl 溶液生成Cu和Cl ,电解Ba(OH) 溶液生成H 和O ,A不符合;
2 2 2 2 2 2 2
电解NaOH和HSO 溶液均生成H 和O ,电解CuSO 溶液则生成Cu和O ,B不符合;电
2 4 2 2 4 2
解NaOH、HSO 、Ba(OH) 溶液均相当于电解水,均生成H 和O ,C符合;电解NaBr
2 4 2 2 2
溶液生成Br 和H,D不符合。
2 2
2.【答案】D
【解析】电解饱和食盐水可类推电解KI溶液,发生的反应为2KI+2HO 2KOH
2
+H↑+I ,阴极产物是H 和KOH,阳极产物是I 。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,
2 2 2 2
所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),
A、B、C正确;由于电解产物有KOH生成,所以溶液的pH逐渐增大,D错误。
3.【答案】C
【解析】A项,根据原理可知,Al要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,
正确;B项,阴极仅作导体,可选用不锈钢网,且不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,
正确;C项,阴极应为氢离子得电子生成氢气,错误;D项,电解时,阴离子移向阳极,
正确。
4.【答案】A
【解析】图示得到:液态Cu—Si合金为阳极,电子由液态Cu—Si合金流出;液态铝
为阴极,连接电源负极,所以电子流入液态铝电极,A正确;图中,铝电极是Si4+得电子
被还原为Si,因此与电源负极相连,该电极为阴极,B错误;由图示得到,电解的阳极反
应为Si失电子转化为Si4+,阴极反应为Si4+得电子转化为Si, C错误;使用三层液熔盐可
以有效的增大电解反应的面积,使单质硅高效的在液态铝电极上沉积,而不是方便电子通
过,电子不通过电解质,D错误。
5.【答案】D
【解析】根据图示知,B装置中通入空气和Y,空气作氧化剂,且整个装置是原电池
和电解池组合的装置,B能自发的进行氧化还原反应,所以B是原电池,则A是电解池。
原电池中燃料是氢气,所以Y是氢气,则X是氯气,故A错误;A是电解池,电解氯化钠
过程中,氯化钠溶液被电解时生成氯气、氢气和氢氧化钠,所以导致溶液中氯化钠浓度降
低,所以m>n,故B错误;B是燃料电池,把化学能转化为电能,正极上氧气得电子和水
反应生成氢氧根离子,导致正极区域氢氧化钠浓度增大,所以a<b,故C错误、D正确。
6.【答案】(1)正 2Cl--2e-=Cl↑ (2)4. 48 L 0. 4 (3)1 mol·L-1
2
第3页【解析】(1)由题意得X极为正极,Pt电极为电解池的阳极,电极反应式为2Cl--
2e-=Cl↑。
2
(2)甲池的阴极电极反应式:Cu2++2e-=Cu。
乙池的阴极电极反应式:2H++2e-=H↑
2
由电子守恒得:
Cu ~ 2e- ~ H
2
64 g 2 mol 22. 4 L
12. 8 g n(e-) V(H)
2
则:n(e-)=0. 4 mol V(H)=4. 48 L
2
(3)乙池发生反应:
2Cl-+2HO 2OH- + H↑+Cl↑
2 2 2
2 22. 4 L
n(OH-) 4. 48 L
n(OH-)=0. 4 mol 电解后所得溶液c(OH-)=1 mol·L-1。
第4页电解电解质溶液的分析方法与规律同步练习
(答题时间:40分钟)
一、选择题
1. 将两个铂电极插入500 mL CuSO 溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.
4
064 g(设电解时该电极无氢气析出,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. 4×10-3 mol·L-1 B. 2×10-3 mol·L-1
C. 1×10-3 mol·L-1 D. 1×10-7 mol·L-1
*2. 高氯酸在化工生产中有广泛应用,工业上以NaClO 为原料制备高氯酸的原理如图所
4
示。下列说法正确的是( )
A. 上述装置中,f极为光伏电池的正极
B. 阴极的电极反应为2HO-4e-=4H++O↑
2 2
C. d处得到较浓的NaOH溶液,c处得到HClO
4
D. 若转移2 mol电子,理论上生成100. 5 g HClO
4
*3. 两个惰性电极插入500 mL AgNO 溶液中,通电电解。当电解液的pH从6. 0变为3. 0
3
时,(设电解过程中阴极没有H 放出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)电极
2
上析出银的质量最大为( )
A. 27 mg B. 54 mg C. 106 mg D. 216 mg
4. 三室式电渗析法处理含NaSO 废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离
2 4
2−
子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO4 可通过离子交换膜,而两端隔
室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )
2−
A. 通电后中间隔室的SO4 离子向正极迁移,正极区溶液pH增大
第5页B. 该法在处理含NaSO 废水时可以得到NaOH和HSO 产品
2 4 2 4
C. 负极反应为2HO-4e-=O+4H+,负极区溶液pH降低
2 2
D. 当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0. 5 mol的O 生成
2
5. 用惰性电极电解100 mL 4 mol·L-1 Cu(NO ) 溶液,一定时间后在阳极收集到标准状
3 2
况下气体1. 12 L。停止电解,向电解后的溶液中加入足量的铁粉,充分作用后溶液中的
Fe2+浓度为(设溶液的体积不变) ( )
A. 0. 75 mol·L-1 B. 3 mol·L-1
C. 4 mol·L-1 D. 3. 75 mol·L-1
*6. 图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。图2中,x轴表示实验时流入阴极的电子的物质
的量,则y轴表示( )
A. n(Na+) B. n(Cl-)
C. c(OH-) D. c(H+)
7. 现用Pt电极电解1 L浓度均为0. 1 mol·L-1的HCl、CuSO 的混合溶液,装置如图,下
4
列说法正确的是( )
A. 电解开始时阴极有H 放出
2
B. 电解开始时阳极上发生:Cu2++2e-=Cu
C. 当电路中通过电子的量超过0. 1 mol时,此时阴极放电的离子发生了变化
2−
D. 整个电解过程中,SO4 不参与电极反应
第6页电解电解质溶液的分析方法与规律同步练习参考答案
1.【答案】A
【解析】根据2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑,得n(H+)=2n(HSO )=
4 2 2 4 2 2 4
2×0.064g 0.002mol
64g⋅mol−1 0.5L
2n(Cu)= =0. 002 mol,c(H+)= =4×10-3 mol·L-1。
2.【答案】C
【解析】电解时Na+移向阴极区,则f为电源负极,A项错误;电解时,阳极反应为
2HO-4e-=4H++O↑,Na+移向阴极区,阳极区溶液逐渐由NaClO 转化为HClO ;阴极
2 2 4 4
反应为2HO+2e-=H↑+2OH-,阴极区产生NaOH,B项错误、C项正确;根据得失电子
2 2
守恒,若转移2 mol电子,理论上生成201 g HClO,D项错误。
4
3.【答案】B
【解析】首先结合离子放电顺序,弄清楚两极的反应:阳极:4OH--4e-=
O↑+2H O;阴极:4Ag++4e-=4Ag,电解的总反应式为4AgNO+2H O
2 2 3 2
4Ag+O↑+4HNO 。由电解的总反应式可知,电解过程中生成的n(Ag)=n(HNO)=n
2 3 3
(H+)=
(10-3 mol·L-1-10-6 mol·L-1)×0. 5 L≈5×10-4 mol,m(Ag)=5×10-4 mol×
108 g·mol-1=0. 054 g=54 mg。
4.【答案】B
2−
【解析】电解池中阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,即 SO4 离子向正极区移
动,Na+ 向负极区移动,正极区水电离的OH-发生氧化反应生成氧气,H+留在正极区,该
极得到HSO 产品,溶液pH减小,负极区水电离的H+发生还原反应生成氢气,OH-留在
2 4
负极区,该极得到NaOH产品,溶液pH增大,故A、C错误,B正确;该电解池相当于电
解水,根据电解水的方程式可计算出当电路中通过 1 mol电子的电量时,会有0. 25 mol的
O 生成,D错误。
2
5.【答案】D
【解析】本题涉及的反应过程可分为两个阶段,第一个阶段是电解Cu(NO ) 溶液,
3 2
第二个阶段是混合溶液与足量的铁粉反应,注意硝酸与足量铁粉反应是生成硝酸亚铁。电
解后溶液中硝酸和硝酸铜分别为0. 2 mol、0. 3 mol,前者与足量的铁粉反应生成硝酸亚铁
0. 075 mol,后者与足量的铁粉反应生成0. 3 mol硝酸亚铁。
6.【答案】C
【解析】该装置中,阳极氯离子放电生成氯气,其电极反应式为2Cl--2e-=Cl↑;阴
2
极氢离子放电,其电极反应式为2H++2e-=H↑;总反应式为2Cl-+2HO 2OH-+
2 2
H↑+Cl↑。由上述分析可知,溶液中钠离子浓度不变,故A项不符合题意;阳极氯离子放
2 2
第7页电生成氯气,所以溶液中氯离子浓度减小,故B项不符合题意;阴极氢离子放电,所以溶
液中c(OH-)增大,氢离子浓度减小,故C项符合题意、D项不符合题意。
7.【答案】D
【解析】依据放电顺序阴极先放电的是 Cu2+,故阴极开始析出的是Cu,阳极先放电
的是Cl-,故阳极开始产生的是Cl ,故A、B错误;由阴极反应Cu2++2e-=Cu,n(Cu2
2
+)=0. 1 mol,当电路中通过电子的物质的量达到0. 2 mol时,此时Cu2+消耗完毕,阴极
放电离子变为H+,故C错误;阳极先是Cl-放电,当Cl-消耗完毕,此时HO电离产生的
2
2−
OH-开始在阳极放电,SO4 不参与电极反应,故D正确。
第8页