2018-2019学年高二化学人教版选修四第四章第三节第1课时《电解原理》(知识点+习题跟踪演练含答案) (共2份打包)

第1课时 电解原理 [随堂基础巩固] 1．如图所示装置中，属于电解池的是(　　) 解析：构成电解池时要有与外直流电源相连的电极，A、B错误；电极插入电解质溶液或熔化的电解质中，且要形成闭合回路，C正确、D错误。 答案：C 2．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则以下有关此电解池的判断正确的是(　　) 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，氯离子浓度保持不变 解析：依据电流的方向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。d极上的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，c极上的电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中的Cl－浓度减小。 答案：C 3．用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是(　　) A．H2SO4 B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 解析：A、B、C实质上是电解水，浓度增大，A的pH减小，B的pH增大，C的pH不变；用石墨作电极电解NaCl(aq)时，生成NaOH，溶液中c(OH－)增大，pH增大。 答案：C 4．用惰性电极电解下列溶液，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，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，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，在阳极发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在阴极发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，由于两电极通过电量相等，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，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，故D项正确。 答案：D 5．某研究性学习小组的学生为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中回收Cu，设计了两种方案并进行评价。请回答有关问题。 方案1：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，________________。在所得滤渣中加入足量的盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜。 方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH＝1，用铜和石墨作电极进行电解。当观察到____________________时，即停止电解，这时要回收的Cu已全部析出。 (1)方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为____________________，过滤操作时，需要用到的玻璃仪器是________________________。 (2)方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主要表现为：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：方案1是根据铁的还原性比铜强，用铁把铜置换出来，分离固体与液体的混合物时应该用过滤的方法。 方案2是利用电解原理，使铜在电解池的阴极析出。氧化性强弱顺序为：Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋，所以电解时在阴极上首先发生的反应是2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，然后是Cu2＋＋2e－===Cu，当铜全部析出后即发生反应2H＋＋2e－===H2↑，所以当看到阴极上有气体放出时，说明铜已经全部析出，在阳极上首先放电的是Cl－，Cl－失电子产生氯气，而氯气有毒会污染环境，同时方案2用了电解的方法，成本较高。 答案：方案1：过滤　方案2：阴极上有气泡产生 (1)Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋　漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)有污染性气体Cl2产生，使用了电解装置，成本较高 [课时跟踪训练] (时间45分钟　满分60分) 一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分) 1．下列有关电解池的说法正确的是(　　) A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极 B．电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等 C．电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成 D．电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质是相同的 解析：与负极相连的是阴极；电解