高中化学第四章电化学基础3电解池1电解原理跟踪训练含解析 人教版选修4 3页

电解原理 ‎1．(2019年广东省汕头市高三第一次模拟)高铁电池是一种新型可充电电池，能长时间保持稳定的放电电压。其电池总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．放电时负极反应为：Zn－2e－＋2OH－=== Zn(OH)2‎ B．充电时阳极发生氧化反应，附近溶液碱性增强 C．充电时每转移3 mol电子，阴极有1.5 mol Zn生成 D．放电时正极反应为：FeO42－＋3e－＋4H2O===‎ Fe(OH)3＋5OH－‎ 解析：放电时负极锌失电子在碱性条件下生成氢氧化锌，反应为：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，A正确；充电时阳极发生氧化反应Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO42－＋4H2O，附近溶液碱性减弱，B不正确；充电时阴极电极反应为Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，每转移3 mol电子，阴极有1.5 mol Zn生成，C正确；放电时正极反应为：FeO42－＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－，D正确。‎ 答案：B ‎2．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(　　)‎ A．电解稀硫酸，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：A项，电解稀硫酸的实质是电解水，水的量不断减少，导致H2SO4的浓度不断增大，pH减小；同理，B项中c(OH－)不断增大，pH增大；C项，电解Na2SO4溶液的实质也是电解水，但阴极上放出H2，阳极上放出O2，n(H2)∶n(O2)＝2∶1，而非1∶2；D项，由电解反应方程式CuCl2Cu＋Cl2↑可知，阴极和阳极分别产生Cu和Cl2，两者物质的量相等。‎ 答案：D ‎3．(2019年江西省樟树中学高二年级下学期第一次月考)将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t 3‎ 变化的曲线如图所示，则下列说法错误的是(　　)‎ A．阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2‎ B．AB段阳极只产生Cl2，阴极只产生Cu C．BC段表示在阴极上是H＋放电产生了H2‎ D．CD段相当于电解水 解析：由于两种溶液的体积相等，物质的量浓度也相等，即溶质的物质的量相等，设CuSO4和NaCl的物质的量各1 mol，电解分3个阶段：‎ ‎[第一阶段]阳极：1 mol氯离子失1 mol电子；阴极：0.5 mol铜离子得1 mol电子，因为铜离子水解使溶液显酸性，随着电解的进行，铜离子的浓度降低，酸性减弱，pH将增大；‎ ‎[第二阶段]阳极：1 mol氢氧根离子失1 mol电子(来源于水的电离)；阴极：0.5 mol铜离子再得1 mol电子，因为氢氧根离子消耗，使水溶液中氢离子浓度增大，pH迅速减小；‎ ‎[第三阶段]阳极：氢氧根离子失电子；阴极：氢离子得电子，它们都来源于水的电离，实质是电解水，导致溶液的体积减小，使溶液中氢离子浓度增大，pH继续减小。‎ A. 根据离子放电顺序知，阳极先析出Cl2，后析出O2，阴极先产生Cu，后析出H2，故A正确；B. 阳极上氯离子先放电、阴极上铜离子先放电，当电解氯化铜时，溶液pH增大，所以AB段阳极只产生Cl2，阴极只产生Cu，故B正确；C. BC段阴极上铜离子放电生成铜，故C错误；D. CD段是第三阶段，阳极上氢氧根离子放电、阴极上氢离子放电，所以相当于电解水，故D正确。‎ 答案：C ‎4．如图A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的溶液。‎ 3‎ ‎(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是________(填标号，下同)，属于电解池的是________。‎ ‎(2)A池中Zn是________极，发生________反应(填“氧化”或“还原”，下同)，电极反应式为______________________；Cu是________极，发生________反应，电极反应式为______________________，A中总反应的化学方程式为____________________________。‎ ‎(3)B池中C是________极，发生________反应，电极反应式为______________________；Pt是________极，发生________反应，电极反应式为____________________，B池中总反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)C池中精铜是________极，发生________反应，电极反应式为______________________；粗铜是________极，发生________反应，电极反应式为__________________________________________。‎ 答案：(1)A　B、C ‎(2)负　氧化　Zn－2e－===Zn2＋　正　还原 Cu2＋＋2e－===Cu　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu ‎(3)阴　还原　2H＋＋2e－===H2↑　阳　氧化 ‎2Cl－－2e－===Cl2↑‎ ‎2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑‎ ‎(4)阴　还原　Cu2＋＋2e－===Cu　阳　氧化 Cu－2e－===Cu2＋‎ 3‎