高中化学电解池习题

高中化学电解池习题 篇一:高中化学原电池与电解池练习题及解析 化学专题6 原电池与电解池 [例1] 下列关于铜电极的叙述正确的是 A(铜锌原电池中铜是正极 B(用电解法精炼铜时粗铜作阴极 C(在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D(电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 [解析]本题通过对铜电极的判定，将原电池和电解池综合在一起进行考查，意在从中了解考生对电能与化学能转变原理的理解。题目有一定的知识跨度，在考查知识的同时，也考查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是负极，则铜极是正极，选项A正确;精炼铜时，需将其中的铜变成铜离子，再在阴极还原成铜。因而在电解池中粗铜应作为阳极，选项B错误;在工件上镀铜时，需要将溶液中的铜离子还原成铜而沉积在工件上。用作向溶液中供给铜离子的通则必须作为阳极，选项C正确;电解硫酸时，金属铜如果作为阳极，它将以铜离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内有H+、Cu2+两 1 种离子共存时，后者将在阴极放电。这样阴极的生成物将是铜而不是氢气，达不到制氢气和氧气的目的。选项D不对。 [答案]A、C [例2]将质量分数为0.052的NaOH溶液1L(密度为1.06g?cm-3)用铂电极电解，当溶 [解析]本题考查考生对电解原理的理解。在设计试题时有意提供了某些可应用于速解的信息，借以考查考生思维的敏捷性。常规解:由题设条件可知，1LNaOH溶液中含有的溶质质量为:1000mL×1.06g?cm-3×0.052=55.12g，电解稀硫酸事实上消耗了水，使溶液浓度增大，停止电解时溶质的质量分数为0.062，停止电解时溶液的质量为:55.12g?889g。则0.062 被电解的水为:1060g-889g=171g。根据电解水的化学方程式不难算出:在阳极析出的氧气为:171g?162?152g，在阴极析出的氢气为:171g??19g，选项B正确;非常规1818解:根据电解NaOH溶液事实上是电解水这一结论，可看出随着电解的进行，溶液中溶质的质量分数增加，这样，C、D两项应予否定。电解水是阳极析出的是氧气，阴极析出的是氢气，它们的物质的量之比应为2:1，前者质量大于后者，只有选项B符合题意。 [答案]B [例3]将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片 2 与电源正极相连，铂片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后将电源反接，以电流`强度为2A继续通电10min。试回答: (1)铜电极和铂电极质量为横坐标，时间为纵坐标，分别作出铜电极、铂电极的质量和时间的关系图。 (2)上述过程中发生的现象是:铜电极; 铂电极 。 (3)最后时刻两电极的电极反应式: 铜电极 ; 铂电极。 [解析]作图题是近年来出现的一种新题型,这类题提供一些化学变化过程和必要的数据等条件,要求学生按照题中作出相关化学图像。由于学生必须根据题中制定的情景或数据，将化学知识按内在联系统摄成规律，并将其抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问题，所以这类题对考生的深层次思维能力的考查还是很有成效的。本题将电解原理和化学图像相结合，对学生的化学知识的考查更加深入。 开始10min，阳极反应为:Cu-2e=Cu2+，阴极为:Cu2++2e=Cu。所以铜片质量减少，铂片质量增加，铜片上所溶解的铜与铂片上析出的铜的质量相等。后10min，电源反接，表面附有铜的铂片成为阳极，铜片成为阴极。又由于电流强度为开始的2倍，附着在铂片上的铜在5min时即完 3 全溶解，后5min，阳极的电极反应式为:4OH-—4e=O2?+H2O，此时阳极铂片质量不发生变化。作为阴极的铜片在5min即恢复到开始时的质量，后5min质量继续增加。 [答案](1) (2)由上述可知:铜片先变薄，后增厚;铂片先有铜沉积，后铜溶解，铜溶解完，又有气体产生。 (3)铜电极:Cu2++2e=Cu;铂电极:4OH-—4e=O2?+2H2O。 [跨学科知识板块渗透统整表] [跨学科综合能测试例释] [例题] 某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿佛加德罗常数值，其实验的为: ? 用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图: ?在电流强度为I安培，通电时间为ts钟后，精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。 试回答: (1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接 ，C接F。 实验线路中的电流方向为 ? ? ?C?? 。 (2)写出B电极上发生反应的离子方程式 ，G试管中淀粉KI溶液变化的现象为，相应的离子方程式是。 (3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步 4 骤的先后顺序应是 。(选填下列操作步骤的编号) ?称量电解前电极的质量 ?刮下电解后电极上的铜并清洗 ?用蒸馏水清洗电解后电极 ?低温烘干电极后称量 ?低温烘干刮下的铜后称量 ?再次烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为1.6×10-19C。试列出阿佛加德罗常数的计算表达式:NA [解析]本题将物理中电路连接与化学中仪器连接相结合，将电学知识与电解原理相结合，并设置一个利用电解方法来验证阿佛加德罗常数的全新情境，具有一定的深度和灵活性。解题时应将理化相关知识有机融合，方能解决相关问题。 (1)由于U形管右侧有一处理气体的支管，所以可断定B电极为有Cl2生成的一极，即为阳极。显然F应与B连接，A为阴极，结合安培计接入线路的物理知识，A应接C，D接E。 (2)电解CuCl2，阴、阳两极的电极反应式为: ,阴极:Cu2++2e=Cu;阳极:2Cl-2e=Cl2? 生成的Cl2通入G试管，与KI反应，置换出I2，I2可使淀粉溶液呈现蓝色。 (3)为了精确测定电极上析出的铜的质量，显然应采用 5 测定电解前后A电极的增重的方法。具体操作为:在电解前先称量A电极的质量，电解后先用蒸馏水清洗电极(洗去附着的离子)，然后需将电极烘干(除去附着的水)，为防止Cu被氧化，应在低温下烘干后再进行称量，为防止误差，还应再低温烘干称量，直至恒重。 (4)电解时，当电流强度为IA，通电时间为ts钟内，通过的总电量为:Q=ItC，通过的电子的物质的量为Itmol。由题意知阴极析出mgCu，转移的电子的物质的量为1.6?10?19?NA mItm?2mol 。由上述分析可建立等式:??2，由此式即可得NA?19641.6?10?NA64 的表达式。 [答案](1)E接D、C接A、B接F;F?B?A?C?D?E ,,,(2)2Cl-2e=Cl2?;变蓝色;Cl2+2I=2Cl+I2 (3)???? (4)NA? 64It ?192m?1.6?10 [综合能力测试] 一、选择题(每题4分，共64分) 1(钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是 A.2H++2e == H2? B.Fe2++2e == Fe C.2H2O+O2+4e == 4OH- D.Fe3++e == Fe2+ 6 2(以下现象与电化腐蚀无关的是 A 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C 锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D 银质奖牌久置后表面变暗 3(A、B、C是三种金属,根据下列?、?两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为 ?将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解 ?电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极) A.ABC B.BCA C.CAB D.BAC 4(下列关于实验现象的描述不正确的是 ((( A(把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B(用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C(把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D(把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快 5(在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e?Cu或Ag++e?Ag在电极上放电，电极上析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为 7 A(1.62g B.6.48g C.3.24gD.12.96g 6(100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是 A(加入适量的6 mol/L的盐酸 B(加入数滴氯化铜溶液 C(加入适量蒸馏水 D(加入适量的氯化钠溶液 7(用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是 A(27 mg B(54 mg C(108 mg D(216 mg 8(氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是 根据此反应式判断，下列叙述中正确的是 A.电池放电时，电池负极周围溶液的PH不断增大 B.电池放电时，镍元素被氧化 C.电池充电时，氢元素被还原 D.电池放电时，H2是负极 9(用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气(状况):从而可知M的原子量为 A.22.4ax11.2ax B. bb C.5.6ax2.5ax D. bb 10(实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气, 8 已知铅蓄电池放电时发生如下反应 : 今若制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol 11(将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为 A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2 12(右图中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极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 13(将Al片和Cu片用导线相连，一组插入浓HNO3溶液中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成了原电池，则在这两个原电池中，正极分别为 A Al片、Cu片 B Cu片、Al片 C Al片、Al片D Cu片、Cu片 14(盐溶液电解时，在相同时间作用下，析出金属物质的量取决于 A 电极的性质 B 电流强度 C 所加电压 D 金属离子的价数 15(A、B、C三个电解槽，A槽是CuCl2水溶液，纯铜 9 片做阴极，B、C都是AgNO3水溶液，纯银丝做阴极，先将A、B槽并联，再与C槽串联进行电解，当B槽中银丝质量增加0.108g，C槽银丝质量增加0.216g时，A槽中铜片质量增加为 A0.216g B0.108g C0.064g D0.032g 16(锂电池是新型高能电池，它以质轻、容量大而受到普遍重视，目前已经制成多种功能的锂电池，某种锂电池的总反应可表示为Li，MnO2?LiMnO2，若该电池提供0.5C电量，则消耗正极材料的质量约为(其他损耗忽略不计) ,A 3.5gB 7g C 4.52×104g D 43.5g 二、综合题(共86分) 17((17分)工业上为了除去含Cr2O72-离子的酸性废水，(来自:WWw.xlTkwj.com 小龙文 档网:高中化学电解池习题)采用以下处理方法: 往工业废水中加入适量的食盐水1~2g/L; 以铁作为电极进行电解: 篇二:高中化学电解池教案及习题(附答案) 第2节 电能转化为化学能——电解 一、电解的原理 【阅读交流】 1)、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子,这些离子的运动情况怎样, 2)、通电后，外电路上的电流方向怎样, 3)、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向 10 运动, 4)、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化, 熔融 电解熔融NaCl 【讲解】在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动。通电后，电子由 电源的负极流出，聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，做定向移动。Na+在铁电极上得到电子，Na+ + e- = Na，发生还原反应。 电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子, 【学生】思考，回答 【讲解】对，Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl- — 2e- = Cl2?，发生氧化反应。为了维 持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和 Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和 Cl2里面了。这个过程就称之为电解。 下面我们看看有关电解的几个概念。 【板书】(一)概念1、电解: 【讲解】能够发生电解的装置叫电解池 【板书】2、电解池: 【提问】大家结合电解熔融NaCl的例子，说说构成电解池的条件有哪些, 【学生】回答 11 【板书】3、构成电解池的条件: (1)外加直流电源 (2)两个固体电极 【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极，我们来看看阴阳极是怎么定义的, 【学生】阅读回答。 【讲解】结合电解熔融NaCl的例子讲解。 【板书】阴极:发生还原反应的电极。 与电源“-”相连的电极，得到电子的电极，阳离子移到的电极。阳极:发生氧化反应的电极。与电源“+”相连的电极，失去电子的电极，阴离子移到的电极。 (3)电解质溶液或熔融电解质 (4)构成闭合的电路 【练习】1.分析下图，属于电解池的有( ?? ) 2.下列说法正确的是( ?? ) ?电解是把电能转变成化学能;?电解是化学能转变成电能; ?电解质溶液导电是化学变化; ?任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生; 【过渡】如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应 呢,下面我们就来讲讲这个问题。 【板书】(二)电极产物的判断和电极方程式的书写 【讲解】要讲这个问题，首先我们得明白什么是电极反应，大家阅读课本了解一下。 【板书】1、电极反应: 【举例】2、电解熔融NaCl 【板书】阴极:2Na+ +2 e- = 2Na 12 -- 阳极:2Cl — 2e = Cl2? 通电 总方程式:2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2?(离子方程式) 通电 2NaCl 2Na + Cl2?(化学方程式) 【举例】电解CuCl2的电极反应的书写。 电解CuCl2溶液 【讲解】对于电极方程式的书写有个一般步骤: 【板书】(1)明确电解液中存在的离子 【提问】CuCl2溶液中存在哪些自由移动的离子, 【学生】回答 【过渡】对于阳离子，到底是Cu2+先得到电子，还是H+先得到电子呢,这就涉及到离子的 放电顺序的问题了，大家阅读课本，了解以下离子的放电顺序。 【学生】阅读课本。 【板书】(2)是哪些离子得失电子放电顺序: 阴极:阳离子得电子顺序: Ag+Hg2+ Fe3+Cu2+ H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+(水)Al3+Mg2+Na + Ca2+ K+ 13 , , , , , , , 阳极:阴离子失电子顺序:活性电极，阴离子。即: CuHg AgS2IBrClOH( NO3、SO42含氧酸根)F- 【讲解】那么大家根据放电顺序写出该电解的阴阳两极的电极方程式。 【练习】1.书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。 2.用惰性电解Fe2(SO4)3 和Cu(NO3)2的混合溶液，写出电解的电极方程式。 【作业】用石墨做电极，电解H2SO4溶液NaSO4溶液NaOH溶液HgCl2溶液CuSO4溶液KI 溶液,分别写出电解的电极方程式和总方程式。 为下节课讲电解的几种类型作铺垫～ 【板书设计】 一、电解的原理 (一)概念1、电解: 2、电解池: 3、构成电解池的条件: 14 (1)外加直流电源 (2)两个固体电极 阴极:发生还原反应的电极。 与电源“+”相连的电极，得到电子的电极，阳离子移到的电极。 阳极:发生氧化反应的电极。与电源“—”相连的电极，失去电子的电极，阴离子移到的电极。 (3)电解质溶液或熔融电解质 (4)构成闭合的电路 (二)电极产物的判断和电极方程式的书写 阴极:2Na+ +2 e- = 2Na 阳极:2Cl- — 2e- = Cl2? 通电 总方程式:2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2?(离子方程式) 通电 2NaCl 2Na + Cl2?(化学方程式) (1)明确电解液中存在的离子 (2)是哪些离子得失电子 放电顺序: 阴极:阳离子得电子顺序: Ag+Hg2+ Fe3+Cu2+ H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+(水)Al3+Mg2+Na + Ca2+ K + 15 , , , , , , , 阳极:阴离子失电子顺序:活性电极，阴离子。即: CuHg AgS2IBrClOH( NO3、SO42含氧酸根) (第二课时) 【复习提问】 1、什么叫电解, 2、什么叫电解池, 3、判断阴、阳极的方法有哪些, 4. 以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是( B ) A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH 【讲解】电解的几种类型 (1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型; (2)电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型; (3)电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型; (4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐，放氢生碱 16 型; 【板书】二、电解原理的应用 电解的类型: 1. 电解水型 2. 分解电解质型 3. 放氧生酸型 4. 放氢生碱型 【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用 (一)电解食盐水 【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些, 2、电解食盐水的产物是什么, 3、在电解食盐水时，溶液中各离子的移向何极, 4、在电解食盐水的过程中，溶液的PH值如何变化, 【学生】预习后回答 【视频】电解食盐水 【讲解并板书】现象: 电流流向: 电子流向: 阴阳极反应方程式(滴加酚酞红，红色先出现在哪,): 阴极:2H++2e-? H2? 阳极:2Cl- ? Cl2?+2e- 总方程式(阴极产物，阳极产物各是什么,): 总反应式:2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2?+Cl2? (条件:通电) 溶液PH值变化: 【学生】预习氯碱工业 【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。 【讲解】在电解过程中，由于阴极区OH浓度变小，水的电离平衡向生成H和OH的方向移动，随着H不断变为氢原子并最终形成氢气逸出，使阴极区溶液中的OH越来越多。用隔膜就可以阻止OH移向阳极，则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶液可以得到烧碱。还可以 17 得到另外两种重要的化工产品—氯气和氢气。 【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序 【强调】离子放电顺序是对在一定条件下，离子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律，不同的实验条件会存在不同的顺序，规律是有条件限制的。 ? ? ? ? ? ? 篇三:高中化学电解池教案及习题(附答案) 第2节 电能转化为化学能——电解 知识与能力: 1. 通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极; 2. 通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值; 3. 通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性 18 的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献; 4. 通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力; 5. 从能量的角度理解化学科学的重要性。 过程与方法: 采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习;以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式;在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。 情感、态度与价值观: 进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣;了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。 教学重点:电解原理、电极反应 教学难点:阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式 课时安排:共5课时(新课3课时，复习练习2课时) 教学过程: (第一课时) 【联想?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式: 2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) ?H= —822.3kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需 19 要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。 【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能, 【学生】电能转化为化学能 【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。首先我 们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理 【板书】一、电解的原理 【阅读交流】 1)、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子,这些离子的运动情况怎样, 2)、通电后，外电路上的电流方向怎样, 3)、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动, 相关热词搜索: 20