内容正文:
“四翼”检测评价(五) 电解的原理
基础性——强调基础扎实
1.如图所示装置中,属于电解池的是( )
解析:选C 构成电解池时要有与外接直流电源相连的电极,A、B错误;电极插入电解质溶液或熔融的电解质中,且要形成闭合回路,C正确、D错误。
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
解析:选D 以石墨为电极,电解KI溶液,发生的反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2,阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝,阴极附近的溶液会变红,阴极逸出气体,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.用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H2和O2生成,则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的是( )
①该溶液的pH可能增大
②该溶液的pH可能减小
③该溶液的pH可能不变
④该溶液的浓度可能增大
⑤该溶液的浓度可能不变
⑥该溶液的浓度可能减小
A.①②③ B.①②③④
C.①②③④⑤ D.全部
解析:选C 用惰性电极电解时两极只有H2和O2,则实质上电解的是水,电解质不参与反应。该电解质有3种可能,如电解H2SO4溶液时,水被电解,H2SO4的浓度变大,pH减小;电解NaOH溶液时,水被电解,NaOH浓度变大,pH增大;电解Na2SO4溶液时,水被电解,Na2SO4的浓度变大,pH不变,但若NaOH溶液、Na2SO4溶液是饱和溶液则浓度不变,故①②③④⑤正确,⑥不正确。
4.能用电解原理说明的问题是( )
①电解是把电能转变成化学能 ②电解是化学能转变成电能 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,通过电解的原理可能实现 ⑤任何溶液被电解时,必须导致氧化还原反应的发生
A.①②③④ B.②③⑤
C.③④ D.①③④⑤
解析:选D 从能量角度看,电解是把电能转变成化学能的过程,故①对、②错;电解质溶液的导电过程,必将伴随着两个电极上氧化还原反应的发生,同时生成新的物质,故③⑤对;某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理供给电能也可能实现,故④对。
综合性——强调融会贯通
5.关于如图所示①②两个装置的叙述正确的是( )
A.装置名称:①是电解池,②是原电池
B.硫酸浓度变化:①不变,②减小
C.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑,②中正极:Zn-2e-===Zn2+
D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动,②中H+向负极方向移动
解析:选A ①为电解池,电解水,阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,硫酸的浓度增大;②为原电池,溶液中的氢离子移向正极,正极反应式为2H++2e-===H2↑,硫酸的浓度减小。
6.将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解,且电解时间足够长。有以下结论:①溶液中几乎没有Br-;②电解质溶液为无色;③最终溶液显碱性;④K+、Na+和SO的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)( )
A.①②③ B.仅③
C.①④ D.均正确
解析:选A 溶液中存在的阴离子有:Cl-、Br-、SO、OH-,阳离子有:K+、Cu2+、Na+、H+。因用惰性电极电解足够长时间,阴离子首先放电的是Br-:2Br--2e-===Br2,其次是Cl-:2Cl--2e-===Cl2↑,最后是OH-:4OH--4e-===2H2O+O2↑,SO在溶液中不放电,阳离子首先放电的是Cu2+:Cu2++2e-===Cu,其次是H+:2H++2e-===H2↑。所以先电解CuBr2,阳极生成Br2,阴极析出Cu,当CuBr2电解完毕时,相当于继续电解HCl(H+来源于水),当Cl-消耗尽时,则继续电解水。由于Cu2+转化为Cu,电解液变为无色;Cl-放电时,水电离出的H+放电,使溶液中的OH-浓度增大;由于电解足够长时间,水被消耗,K+、Na+、SO浓度会增大。
7.如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐,阴极最后只剩下纯钛。下列说法正确的是( )
A.阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑
B.阴极的电极反应式为TiO2+4e-===Ti+2O2-
C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动
D.石墨电极的质量不发生变化
解析:选B 电解质中的阴离子O2-、Cl-向阳极移动,由图示可知阳极生成O2、CO、CO2