内容正文:
高二化学校本作业2025年9月24日
姓名
班级
座号
1.如图是电解CuC12溶液的装置示意图。其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是
A.a为负极、b为正极
直流电透
B.a为阳极、b为阴极
向
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,氯离子浓度不变
2.下列关于如图所示装置的叙述中正确的是
A.甲、乙装置中的锌片都作负极
Zn
Zn
B.甲、乙装置中溶液内的H都在铜片被还原
稀HS04
C.甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应
甲
D.甲装置中铜片上有气泡生成,乙装置中铜片质量减小
3.电解装置如图所示,电解槽内装有K工及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的
电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
电源
已知:3I2+60H=I0+5I+3H0下列说法不正确的是
A.右侧发生的电极方程式:2H,0+2e一H,↑+20H
B.电解结束时,右侧溶液中含有IO
阴离子
交换膜
C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H,0=KI0+3H↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变
4.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现ā极板质量增加,b极板处有无色无
味的气体放出,符合这一情况的是
选项
a极板
b极板
X电极
Z
A
锌
石墨
负极
CuS0
B
石墨
石墨
负极
NaOH
液
银
铁
正极
AgNO,
D
铜
石墨
负极
CuCl2
5.用石墨作电极,电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。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减小
6.用石墨作电极电解1000mL0.1mo1·LAgN03溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶
液的质量减少了13.4g。下列有关叙述正确的是(N代表阿伏加德罗常数的值)
A.电解过程中流经外电路的电子数目为0.1W
B.在标准状况下,两极共产生3.92L气体
C.电解后溶液中H浓度为0.01mo1·L1(假设溶液体积不变)
D.加入13.8gAgC03可将溶液恢复到与电解前完全相同
7.用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
铁丝
装置
稀硫酸
氯化钠溶液润湿的H试纸
铜珠
a、d处试纸变蓝;b处变红,局
两个石墨电极附近有气泡产生;
现象
部褪色;c处无明显变化
n处有气泡产生;…
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A.a、d处:2H,0+2e=H↑+20H
B.b处:2C1-2e=C12↑
C.c处发生了反应:Fe一2e一Fe+D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
8.用惰性电极进行电解,下列说法正确的是
A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液的H不变
B.电解稀NaOH溶液,要消耗OHT,故溶液的pH减小
C.电解NaS0,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CuC12溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1
9.某混合溶液中含有两种溶质NaC1和H,S0,且n(NaC1):n(H,S0,)=3:1。若以石墨为
电极电解该混合液时,根据电极产物可明显分为三个阶段,下列叙述中不正确的是
A.阴极先析出H2,后析出O2
B.阳极先析出C12,后析出02
C.电解最后阶段为电解水
D.电解液的c(OH)不断增大,最终溶液呈碱性
10.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中分别盛放200mL含酚酞的NaC1溶液、CuS0
溶液、MgCl2溶液,a、b,e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后,a极附近首先变红色,
下列有关说法正确的是
M直流电源
A.M接电源的正极
B.乙中d电极上有红色固体析出
C.当f极生成0.224L某一种气体时(已经换算为标准状况),
常温下甲中溶液的pH=13(忽略溶液体积的变化)
D.丙中原理可用于工业制备镁单质
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解。请回答:
(1)b、c的电极名称分别为
(2)a、c的电极反应式分别为
CuSO4溶液饱和NaCl溶液
甲
乙
(3)电解后,甲、乙装置内溶液的pH分别有什么变化?
(4)甲装置电解后,要恢复原溶液,需加入
(5)电解CuS0溶液的离子方程式为
12.由于Fe(0H),极易被氧化,所以实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯
净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀,
两极材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料为
,该电极的电极反应式为
(2)若白色沉淀在电极周围生成,则电解质溶液d是
(填序号,下同)
若白色沉淀在两极之间的溶液中生成,则电解质溶液d是
A.纯水
B.NaCl溶液
C.NaOH溶液
D.CuC12溶液
(3)液体c为苯,其作用是
(4)要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀,可以采取的措施是
(填序号)。
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源电压
C.适当降低电解液温度
l3.用惰性电极电解下列电解质溶液:①硫酸;②盐酸;③Na0H溶液;④Na,S0,溶液;⑤CuC12
溶液;⑥NaC1溶液;⑦CuS0,溶液。
请依据所学知识回答下列问题(填序号):
(1)阴极反应与①相同的有
与⑤相同的有
(2)阳极反应与①相同的有
与②相同的有
(3)写出电解下列溶液的化学方程式:
③
⑥
⑦
(4)只有水被电解的是
只有电解质本身被电解的是
电解质和水都被电解的是
(5)电解后溶液的pH显著增大的是
减小的是
(6)欲使电解后的⑥复原需
欲使电解后的⑦复原需加入
高二化学校本作业2025年9月24日
姓名 ________________________班级________________________座号__________________________
1.如图是电解CuCl2溶液的装置示意图。其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是( )
A.a为负极、b为正极
B.a为阳极、b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,氯离子浓度不变
【答案】C
【解析】根据电流的方向判断a为正极,b为负极,则c为阳极,d为阴极。电解CuCl2溶液的电极反应式为:阳极2Cl--2e-===Cl2↑,阴极Cu2++2e-===Cu,C正确。
2.下列关于如图所示装置的叙述中正确的是( )
A.甲、乙装置中的锌片都作负极
B.甲、乙装置中溶液内的H+都在铜片被还原
C.甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应
D.甲装置中铜片上有气泡生成,乙装置中铜片质量减小
【答案】D
【解析】乙为电解池,锌片为阴极,故A错误;乙为电解池,溶液内的H+在锌片(阴极)上被还原,故B错误;甲为原电池,锌片为负极,发生氧化反应,故C错误;甲装置中铜片为正极,H+在铜片上得电子被还原为氢气,乙装置中铜片为阳极,发生氧化反应,铜片质量减小,故D正确。
3.电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O
下列说法不正确的是( )
A.右侧发生的电极方程式:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.电解结束时,右侧溶液中含有IO
C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑
D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变
【答案】D
【解析】A.由右侧放出氢气可知,阴极的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑;故A正确。B.由左侧溶液变蓝色可知,则阳极电极反应为2I--2e-=I2;为了保持电中性,阴极剩余的OH-通过阴离子交换膜向阳极移动,一段时间后,蓝色变浅,则3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O,电解结束时,IO通过阴离子交换膜向右侧移动;故B正确。C.电解总反应式为KI+3H2O=KIO3+3H2↑;故C正确。D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阳极的电极反应为2I--2e-=I2,这时K+富余,为了保持电中性,K+通过阳离子交换膜迁移至阴极,不会发生3I2+6OH-=IO+5I-+3H2O;故D错误。
4.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味的气体放出,符合这一情况的是( )
选项
a 极板
b 极板
X 电极
Z
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
【答案】A
【解析】a极是阴极,溶液中金属元素在金属活动性顺序中处于氢元素后边;b极是阳极,电极材料必须是惰性电极或不活泼的非金属,电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子。电解硫酸铜溶液,阳极生成氧气,阴极析出铜单质,A正确;电解质溶液中的金属元素钠元素在金属活动性顺序中处于氢元素前边,阴极生成氢气,阳极生成氧气,两极都生成气体,B错误;铁是活泼金属,在阳极失电子,在b极上得不到气体,C错误;电解氯化铜溶液,阳极生成有色气体氯气,阴极析出铜单质,不符合b极板处有无色无味的气体放出的现象,D错误。
5.用石墨作电极,电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。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减小
【答案】D
【解析】用石墨作电极,电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液,阳极反应式为2I--2e-=== I2,阳极附近溶液变蓝色;阴极反应式为2H++2e-=== H2↑,阴极有氢气逸出,附近溶液中氢氧根离子浓度增大呈碱性,溶液变红色。
6.用石墨作电极电解1 000 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液,通电一段时间后关闭电源,测得溶液的质量减少了13.4 g。下列有关叙述正确的是(NA代表阿伏加德罗常数的值) ( )
A.电解过程中流经外电路的电子数目为0.1NA
B.在标准状况下,两极共产生3.92 L气体
C.电解后溶液中H+浓度为0.01 mol·L-1(假设溶液体积不变)
D.加入13.8 g Ag2CO3可将溶液恢复到与电解前完全相同
【答案】B
【解析】用石墨作电极电解1 000 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液,阴极反应首先是Ag++e-===Ag,假设0.1 mol银离子全部放电,转移电子的物质的量为0.1 mol,则析出金属银的质量为0.1 mol×108 g·mol-1=10.8 g,此时阳极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,转移0.1 mol电子时生成的氧气的质量是0.025 mol×32 g·mol-1=0.8 g,溶液质量共减少10.8 g+0.8 g=11.6 g<13.4 g,则Ag+完全消耗后,阴极放电的是H+,阳极仍是OH-放电,此阶段相当于电解水,电解消耗水的质量为13.4 g-11.6 g=1.8 g,电解1.8 g(即0.1 mol)水转移电子的物质的量为0.2 mol,所以整个过程电路中转移电子的总物质的量为0.3 mol,个数为0.3NA,A错误;阳极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,当转移0.3 mol电子时,产生氧气的物质的量为0.075 mol,阴极上产生氢气的物质的量为0.1 mol,所以在标准状况下,两极共产生(0.075+0.1) mol×22.4 L·mol-1=3.92 L气体,B正确;电解过程中溶液中共产生0.1 mol H+,最后溶液中c(H+)==0.1 mol·L-1,C错误;电解过程相当于消耗了氧化银和水,只加入Ag2CO3不能将溶液彻底复原,D错误。
7.用石墨电极完成下列电解实验。
实验一
实验二
装置
现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.b处:2Cl--2e-=Cl2↑
C.c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+
D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜
【答案】B
【解析】A.a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子剩余造成的;故A正确。B.b处变红,局部褪色,说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与H2O反应生成HClO和H+,Cl--2e-+H2O=HClO+H+;故B错误。C.c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子;故C正确。D.实验一中ac形成电解池,bd形成电解池,所以实验二中形成3个电解池,n(右面)有气泡生成,为阴极产生氢气,n(左面)为阳极产生Cu2+,Cu2+在m的右面得电子析出铜;故D正确。
8.用惰性电极进行电解,下列说法正确的是( )
A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液的pH不变
B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液的pH减小
C.电解Na2SO4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CuCl2溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
【答案】D
【解析】电解稀硫酸实质上是电解水,电解水后,H+的浓度增大,溶液的pH减小,A项错误;电解NaOH溶液相当于电解水,OH-的浓度增大,溶液的pH增大,B项错误;电解Na2SO4溶液相当于电解水2H2O2H2↑+O2↑,阴极上析出的H2和阳极上析出的O2的物质的量之比为2∶1,C项错误;电解CuCl2溶液的化学方程式为CuCl2Cu+Cl2↑,阴极上析出的Cu和阳极上析出的Cl2的物质的量之比为1∶1,D项正确。
9.某混合溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,且n(NaCl)∶n(H2SO4)=3∶1。若以石墨为电极电解该混合液时,根据电极产物可明显分为三个阶段,下列叙述中不正确的是( )
A.阴极先析出H2,后析出O2
B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.电解液的c(OH-)不断增大,最终溶液呈碱性
【答案】A
【解析】可以将溶质看成3 mol NaCl和1 mol H2SO4,或者可以看成2 mol HCl,1 mol Na2SO4,1 mol NaCl,由于1 mol Na2SO4自始至终无法放电,且其溶液呈中性,暂时可以忽略,则电解过程可看成先电解 HCl,再电解NaCl,最后电解水,即2HClH2↑+Cl2↑,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,2H2O2H2↑+O2↑,生成的NaOH为碱性,c(OH-)增大。阴极自始至终是H+放电,只析出H2,A错误;阳极Cl-先于OH-放电,先析出Cl2,后析出O2,B正确;电解最后阶段为电解水,C正确;溶液中c(OH-)不断增大,生成的NaOH为碱性,最终溶液呈碱性,D正确。
10.如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中分别盛放200 mL含酚酞的NaCl溶液、CuSO4溶液、MgCl2溶液,a、b,e、f电极均为石墨电极。通电一段时间后,a极附近首先变红色,下列有关说法正确的是 ( )
A.M接电源的正极
B.乙中d电极上有红色固体析出
C.当f极生成0.224 L某一种气体时(已经换算为标准状况),常温下甲中溶液的pH=13(忽略溶液体积的变化)
D.丙中原理可用于工业制备镁单质
【答案】C
【解析】通电一段时间后,a极附近首先变红色,即a极附近有OH-生成,所以在a极上逸出H2,a极为阴极,b极为阳极,故M接电源的负极,N接电源的正极,A错误;由分析知,d电极其为阳极,c电极为阴极,则c电极上有红色固体析出,B错误;f极为阳极,发生反应:2Cl--2e-===Cl2↑,n(Cl2)==0.01 mol,则转移电子的物质的量n(e-)=2n(Cl2)=0.02 mol,甲中发生反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,若转移0.02 mol电子,反应产生NaOH的物质的量是0.02 mol,由于溶液的体积为0.2 L,则c(NaOH)==0.1 mol·L-1,常温下,c(H+)==10-13mol·L-1,溶液的pH=13,C正确;丙中阴极上H+放电产生H2,产生的OH-与Mg2+结合形成Mg(OH)2沉淀,阳极上Cl-放电产生Cl2,没有金属镁产生,所以不能用于工业制备镁单质,D错误。
11.如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解。
请回答:
(1)b、c的电极名称分别为 。
(2)a、c的电极反应式分别为 、 。
(3)电解后,甲、乙装置内溶液的 pH 分别有什么变化? 。
(4)甲装置电解后,要恢复原溶液,需加入 。
(5)电解CuSO4溶液的离子方程式为 。
【解析】甲池:a接正极,为阳极,b为阴极,根据离子放电顺序可知:a极反应为H2O-2e-===O2↑+2H+,b极反应为Cu2++2e-===Cu。乙池:d接负极,为阴极,c为阳极,根据离子放电顺序:d极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,c极:2Cl--2e-===Cl2↑。根据两池电极反应,甲池减少Cu、O,需加CuO或CuCO3复原。
【答案】(1)阴极、阳极
(2)H2O-2e-===O2↑+2H+ 2Cl--2e-===Cl2↑
(3)变小、变大
(4)CuO或CuCO3
(5)2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑
12.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀,两极材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料为 ,该电极的电极反应式为 。
(2)若白色沉淀在电极周围生成,则电解质溶液d是 (填序号,下同);若白色沉淀在两极之间的溶液中生成,则电解质溶液d是 。
A.纯水 B.NaCl溶液
C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)液体c为苯,其作用是 。
(4)要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀,可以采取的措施是 (填序号)。
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源电压
C.适当降低电解液温度
【解析】(1)铁的化合价升高,铁作阳极与电源的正极相连,电极反应为Fe-2e-===Fe2+。(2)若要在电极周围生成白色沉淀,则电解质溶液应该选择氢氧化钠溶液。若在两极之间的溶液中产生白色沉淀,阴极的电极反应应该为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,氢氧根离子向阳极移动,亚铁离子向阴极移动,二者在两极之间的溶液中反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,因此电解质溶液应选择氯化钠溶液。(3)氢氧化亚铁不稳定,容易被空气中的氧气氧化,因此苯起到了隔绝空气的作用。(4)适当增大电压,反应速率加快,同时离子的迁移速率也加快,能尽早看到白色沉淀。
【答案】(1)Fe Fe-2e-===Fe2+ (2)C B
(3)隔绝空气,防止白色沉淀被氧化 (4)B
13.用惰性电极电解下列电解质溶液:①硫酸;②盐酸;③NaOH溶液;④Na2SO4溶液;⑤CuCl2溶液;⑥NaCl溶液;⑦CuSO4溶液。
请依据所学知识回答下列问题(填序号):
(1)阴极反应与①相同的有 ,与⑤相同的有 。
(2)阳极反应与①相同的有 ,与②相同的有 。
(3)写出电解下列溶液的化学方程式:
③ ;
⑥ ;
⑦ 。
(4)只有水被电解的是 ,只有电解质本身被电解的是 ,电解质和水都被电解的是 。
(5)电解后溶液的pH显著增大的是 ,减小的是 。
(6)欲使电解后的⑥复原需 ,欲使电解后的⑦复原需加入 。
【答案】(1)②③④⑥ ⑦ (2)③④⑦ ⑤⑥
(3)2H2O2H2↑+O2↑
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑
(4)①③④ ②⑤ ⑥⑦ (5)②③⑥ ①⑦
(6)加入HCl CuO或CuCO3
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