课时梯级训练(20) 电解原理（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学 选择性必修1（人教版2019 不定项版）

课时梯级训练(20)　电解原理 1．(2023·湖北省荆州中学高二质检)右图为某电化学装置的一部分，已知两极反应式分别为a极： Cu2＋＋2e－===Cu，b极：Zn－2e－===Zn2＋。下列说法正确的是(　　) A．b极一定是负极 B．a、b可以用同种电极材料 C．电解质溶液一定是CuSO4溶液 D．该装置一定是将化学能转化为电能 B　解析：若该装置为电解池，b极是锌发生失电子的氧化反应，则b极为阳极，A错误；若该装置为电解池，根据b极：Zn－2e－===Zn2＋，是锌作阳极，失电子发生氧化反应，阴极材料可为锌，电解质溶液含Cu2＋即可，则a、b电极可选同种电极材料锌，B正确；若该装置为原电池，正极是铜离子得电子发生还原反应，电解质溶液中一定含有Cu2＋，阴离子不一定是硫酸根离子，电解质溶液可为CuCl2溶液等，C错误；若该装置为电解池，是将电能转化为化学能，D错误。 2．(2023·山东省实验中学高二质检)用惰性电极电解下列各组中的三种电解质的溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是(　　) A．AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2 B．KCl、Na2SO4、CuSO4 C．CaCl2、KOH、NaNO3 D．HCl、HNO3、K2SO4 B　解析：AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4溶液随电解的进行，有酸产生，溶液pH降低；KCl、CaCl2溶液随电解的进行，有碱产生，溶液pH升高；CuCl2、HCl电解的电解质本身，HCl溶液中HCl减少，对应的H＋减少，溶液的pH升高；KOH、HNO3相当于电解H2O，电解质浓度增大，对应的碱溶液碱性更强，酸溶液酸性更强。 3．(2023·江西师大附中高二质检)下列说法错误的是(　　) A．用惰性电极电解1 L 1 mol/L CuSO4溶液，当加入1 mol CuO恢复电解前浓度时，电路中转移了2 mol e－ B．惰性电极电解Na2CO3溶液，当转移2 mol电子时，可加入18 g水恢复为原溶液 C．要实现以Ag置换出H2，可设计阴、阳极为Ag，稀硫酸为电解质溶液的电解池 D．惰性电极电解100 mL 2 mol/L Cu(NO3)2溶液，当Cu2＋恰好电解完全时，停止电解，向溶液中加入足量的铁粉，充分作用后溶液中Fe2＋浓度为3 mol/L(设溶液体积不变) D　解析：用惰性电极电解1 L 1 mol/L CuSO4溶液，电解方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解一段时间，两个电极产生Cu和O2，即溶液中减少等量的Cu和O原子，相当于从溶液中出去了1 mol CuO，当加入1 mol CuO时，CuO与反应产生的H2SO4反应产生CuSO4，恢复电解前浓度时，此时电路中转移2 mol e－，A正确；用惰性电极电解Na2CO3溶液，实质上是电解水，电解方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，当转移2 mol电子时，消耗1 mol H2O，故可加入18 g水恢复为原溶液，B正确；由于Ag在金属活动性顺序表中排在H的后面， Ag不能与酸发生置换反应产生H2，要实现以Ag置换出H2，可设计阴、阳极为Ag，Ag为活性电极，在阳极上Ag失去电子变为Ag＋进入溶液，在阴极上硫酸电离产生的H＋得到电子变为H2，C正确；电解方程式为2Cu(NO3)2＋2H2O2Cu＋O2↑＋4HNO3，100 mL 2 mol/L Cu(NO3)2溶液中含有溶质的物质的量为n[Cu(NO3)2]＝2 mol/L×0.1 L＝0.2 mol，则当Cu2＋恰好电解完全时，停止电解，此时转移0.4 mol电子，产生0.4 mol HNO3，向其中加入足量的铁粉，发生反应：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，充分作用后可知溶液中n[Fe(NO3)2]＝n(HNO3)＝×0.4 mol＝0.15 mol，由于溶液体积是100 mL，则溶液中Fe2＋浓度c(Fe2＋)＝＝1.5 mol/L，D错误。 4．(2023·湘鄂冀七校高二联考)如图所示的电化学装置中，a、b是石墨电极，通电一段时间后，电极b附近显红色，下列说法正确的是(　　) A．该装置能将化学能转化为电能 B．Pt电极是阴极，发生还原反应 C．当b电极产生22.4 L气体时，铜电极上一定析出10 g固体 D．电极b上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D　解析：该装置为电解池，电极b附近显红色，说明b极产生OH－，为水得电子生成氢气，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则b为阴极，a为阳极，Y为电源负极，X为正极，Pt极为阳极，是H2O失电子生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Cu为阴极，为铜离子得电子，电极反应式为Cu2＋＋