第九章 第二节 电解池 课时作业

第九章 第二节 电解池

[课时作业]

一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．(2008·天津高考)下列叙述正确的是

( )

A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应 B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1∶2 C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若为1 mol电子转移，则生成1 mol NaOH D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀

解析：原电池负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应，A项错误；用惰性电极电解Na2SO4溶液，相当于电解水，阴阳两极产物分别为H2和O2，其物质的量之比应为2∶1，B项错误；当镀层破损后，镀锡铁板中铁作负极，而镀锌铁板中铁作正极，因此镀锡铁板比镀锌铁板更易腐蚀，D项错误． 答案：C

2．某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验，如图所示．滤 纸先用氯化钠、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，下列叙述正确的是

( )

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点是负极，b点是正极

解析：这是一个按照电解饱和食盐水原理设计的趣味实验，根据原理可知电极反应式为：

阴极：2H＋2e===H2↑(发生还原反应)； 阳极：2Cl－2e===Cl2↑(发生氧化反应)；

若要能够出现“黑笔写红字”的现象，必须是铅笔作阴极，这样铅笔附近产生的OH会使酚酞变红，A项、B项均错；铅笔为阴极故应产生氢气，所以C项错误． 答案：D

3．(2010·安庆模拟)观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是 ( )

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＋

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A．装置①中阳极上析出红色固体 B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连 C．装置③中外电路电子由a极流向b极

D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

解析：本题考查原电池和电解池的应用．装置①阳极上Cl放电，发生氧化反应：2Cl

－

－

－2e===Cl2↑，A错；装置②待镀铁制品放电，发生还原反应Cu2＋2e===Cu，与电

－

＋

－

源负极相连，B错；装置④的离子交换膜只允许阳离子、阴离子自由通过，D错． 答案：C

4．(2009·安徽高考)Cu2O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：2Cu＋H2O ===== Cu2O＋H2↑.下列说法正确的是( ) A．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：从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O＋2e===H2↑＋2OH，相应的2Cu＋2OH－2e===Cu2O＋H2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错． 答案：A

5．LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠．已知该电池放电时的电极反应式为：正极FePO4＋Li＋e === LiFePO4，负极Li－e === Li，下列

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＋

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通电

说法中正确的是 ( )

A．放电时，电池反应为FePO4＋Li===LiFePO4

B．1 mol FePO4转化为1 mol LiFePO4时，外电路中通过了2 mol 电子

C．放电时，电池内部Li向负极移动 D．放电时，在正极上是Li得电子被还原

解析：将已知条件中正极反应与负极反应相加则得电池反应，即放电时电池反应为FePO4＋Li === LiFePO4，A项正确；由电池反应知，1 mol FePO4转化为1 mol LiFePO4时，即Fe3―→Fe2时，外电路中通过了1 mol 电子，B项错误；放电时，由电极反应可以

＋

＋

＋

＋

看出Li在正极参加反应，即Li向正极移动，由正极反应可看出Li反应前后化合价无变化，所以C、D两项错误． 答案：A

6．将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铂片与电源负极相连，以电流强度为1 A通电10 min，然后反接电源，以电流强度2 A继续通电10 min.下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是

( )

＋＋＋

解析：开始10 min，阳极反应为：Cu－2e===Cu2，阴极反应为Cu2＋2e===Cu，所

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＋

＋

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以铜片质量减少，铂片质量增加，铜片上所溶解的铜与铂片上析出的铜的质量相等．后10 min，电源反接，表面附有铜的铂片成为阳极，铜片成为阴极，又由于电流强度为开始时的2倍，附着在铂片上的铜在第5 min时即可完全溶解，后5 min，阳极的电极反应式为：4OH－4e===2H2O＋O2↑，此时阳极铂片质量不发生变化．作为阴极的铜片在第5 min时为即恢复到开始时的质量，后5 min内质量继续增加． 答案：C

7．(2010·盐城调研)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溶液实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，

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浓度增大，故溶液pH减小．电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH，阴极消耗H，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大．电解Na2SO4溶液时，在阳极上发生反应4OH－4e===2H2O＋O2↑，在阴极上发生反应2H＋2e===H2↑，由于两电极通过的电量相等，故放出H2与O2的物质的量之比为2∶1.电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋2e===Cu，阳极反应为2Cl－2e===Cl2↑，两极通过电量相等时，Cu

＋

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＋

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－＋

和Cl2的物质的量之比为1∶1. 答案：D

8．(2010·银川模拟)某同学按下图所示装置进行实验．A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，实验前，在右侧的U形管两侧均滴入几滴酚酞试液．当K闭合时，在交换膜处SO24从右向左移动．下列分析正确的是 ( )

－

A．溶液中A2浓度减小

＋

B．B的金属活动性比A强 C．Y电极附近溶液先变红色

D．反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

2解析：在原电池溶液中，阴离子向负极移动．由SO4从右向左移动，可知左侧的A金

－

属是负极，B为正极，A的金属性比B强，所以B选项错误；反应中A不断溶解，使A2浓度不断增大，所以A选项错误；A与X相连，说明X是阴极，在该极水电离出的

＋

氢离子放电，溶液中积累了氢氧根离子，使酚酞变为红色，C选项错误；X电极附近溶液中的铝离子先和氢氧根离子结合生成白色氢氧化铝沉淀，后来又被产生的氢氧根离子溶解，D选项正确． 答案：D

9．用惰性电极电解一定浓度的一种物质的水溶液，通电一段时间后，溶液的pH值增大，向剩余电解液中加适量水， 能使溶液与电解前相同的是 A．NaCl B．CuCl2 C．H2SO4 D．NaOH

解析：电解H2SO4、NaOH溶液的本质就是电解水，但H2SO4溶液中水减少，酸性增强，则pH值减小． 答案：D

( )

10．用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×103 mol的OH放电时，溶

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－

液显浅蓝色，则下列叙述正确的是 ( ) A．阳极上析出3.6 mL O2(标准状况) B．阴极上析出32 mg Cu

C．阴极上析出11.2 mL H2(标准状况) D．阳极和阴极质量都无变化

解析：用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为，阴极：2Cu2＋4e===2Cu，阳极：

＋

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4OH－4e===O2↑＋2H2O.当有1×103 mol的OH放电时，生成标准状况下的O2为5.6

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mL，此时转移电子为1.0×103 mol，则在阴极上析出32 mg Cu.

－

答案：B

11．在25℃时，将两个Pt电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极逸出a mol气体，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液的溶质质量分数是

( )

wwA.×100% B.×100% w＋18aw＋36a7100w7100wC.% D.% 161w＋36a161w＋18a解析：用Pt电极电解Na2SO4溶液实质是电解水，由2H2O电解,2H2↑＋O2↑，结合题意阴极产生了a mol H2，知电解了a mol H2O，因为析出Na2SO4·10H2O之后溶液仍为饱71

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和溶液，故Na2SO4溶液溶质的质量分数为：φ(Na2SO4)＝w××100%. w＋18 a答案：D

12．利用如图所示装置制取Fe(OH)2，通电后溶液中产生的白色沉淀能 保持较长时间不变色．下列说法错误的是 ( ) A．烧碱溶液注入容器前，需预先煮沸 B．甲电极上有氢气冒出 C．只能用铁作甲电极和乙电极 D．可用食盐水代替烧碱溶液

解析：A项，煮沸是为了排出溶液中的O2.B项，甲电极为阴极，电极反应为2H＋2e

－

＋

===H2↑.C项，甲电极作阴极，可用其他导电材料作电极，乙电极为阳极，要产生Fe2，乙电极必须用铁作电极．D项，因阳极Fe属活性电极，故Cl不会放电，所以可用

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＋

NaCl代替NaOH，D项正确． 答案：C

二、非选择题(本题包括4小题，共52分)

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