2020高考化学复习跟踪检测（三十一）化学能与电能（3）电解原理及应用（过基础）.docx

跟踪检测（三十一）化学能与电能（3）电解原理及应用（过基础）1工业上电解饱和食盐水时，产生氢气的电极是()A阳极B阴极C正极 D负极解析：选B电解饱和食盐水总反应：2NaCl2H2O电解,2NaOHH2Cl2，阴极反应式：2H2e=H2，阳极反应式为2Cl2e=Cl2，因此产生氢气的电极是阴极，故B正确。2.用石墨电极电解CuCl2 溶液的装置如图所示，下列关于该装置的分析正确的是()Aa电极表面析出红色固体Ba电极表面产生无色气体Cb电极上发生还原反应Db电极的质量保持不变解析：选C根据离子的移动方向可知a电极是阳极，氯离子放电生成氯气，A错误；氯气是黄绿色气体，B错误；b电极是阴极，铜离子得到电子，发生还原反应，C正确；b电极上析出铜，电极的质量增加，D错误。3下列不是应用了电解池原理的是()A电镀 B工业制镁C牺牲阳极的阴极保护法 D氯碱工业制Cl2等解析：选C电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程，故A不符合题意；工业用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁，故B不符合题意；牺牲阳极的阴极保护法，是利用原电池原理使还原性较强的金属作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极避免腐蚀，故C符合题意；氯碱工业通过电解饱和NaCl溶液来制Cl2等，故D不符合题意。4用铂电极分别电解下列物质的溶液(足量)，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是()AH2SO4 BCuSO4CHCl DKCl解析：选A用铂电极电解硫酸，相当于电解水，阴极和阳极上同时都有气体产生，硫酸浓度增大，溶液pH降低，A正确；用铂电极电解硫酸铜溶液，生成铜、氧气和硫酸，溶液pH降低，但阴极无气体产生，B错误；用铂电极电解HCl溶液，生成氢气、氯气，阴极和阳极上同时都有气体产生，但消耗HCl，则溶液pH升高，C错误；用铂电极电解氯化钾溶液，生成氢氧化钾和氢气、氯气，溶液pH升高，D错误。5欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()AAg和AgCl溶液 BAg和AgNO3溶液CPt和Ag2CO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液解析：选B在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极，镀层金属银作阳极，电镀液是含有银离子的可溶性的盐溶液硝酸银。6下列叙述正确的是()A电解精炼铜，粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥B电解精炼铜时，纯铜作为阳极，粗铜作为阴极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：选C电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质活泼性强的金属，先于Cu放电，变为金属离子进入溶液，活泼性比铜差的金属不放电，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥，故A错误；电解精炼铜时，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，则纯铜作为阴极，粗铜作为阳极，故B错误；在镀件上电镀铜时镀件为阴极，阳极为镀层金属，所以可用金属铜作阳极，故C正确；电解稀硫酸制H2、O2时，若铜作阳极，则阳极铜放电，阳极生成的是铜离子，不会生成氧气，阳极应该为惰性电极，故D错误。7用惰性电极电解如下物质可制得对应金属的是()A电解熔融AlCl3获取金属铝B电解MgCl2溶液获取金属镁C电解CuCl2溶液获取金属铜D电解饱和食盐水来获取金属钠解析：选C电解熔融的Al2O3才能够制备金属铝，A错误；电解熔融的MgCl2获取金属镁，B错误；电解CuCl2溶液，阴极得到铜，C正确；电解熔融的NaCl才能制备钠，而电解饱和食盐水得到NaOH溶液，D错误。8.某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是()A石墨电极与直流电源负极相连B用湿润 KI淀粉试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色C氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na向石墨电极迁移D铜电极的反应式为2H2e=H2解析：选D设计本装置的目的是探究氯碱工业原理，也就是电解NaCl溶液，故Cu电极只能作阴极，连接电源的负极，A不正确；Cu电极周围得到的产物是H2，无法使湿润KI淀粉试纸变蓝色，B不正确；NaOH是Cu电极周围产物，Na向Cu电极迁移，C不正确；Cu电极发生的电极反应为 2H2e=H2，D正确。9.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一组是()选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色B正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH4e=O22H2OC负极CuCl2溶液b管中有气体逸出D负极NaOH溶液溶液pH降低解析：选C电解Na2SO4溶液时，阳极上是OH发生失电子的氧化反应，即a管中OH放电，酸性增强，酸遇酚酞不变色，即a管中呈无色，A错误；电解AgNO3溶液时，阴极上是Ag发生得电子的还原反应，即b管中电极反应是析出金属Ag的反应，B错误；电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl发生失电子的氧化反应，即b管中Cl放电，产生Cl2，C正确；电解NaOH溶液时，阴极上是H放电，阳极上是OH放电，实际上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，pH升高，D错误。10用电解法制取KIO3的方法是以石墨和铁为电极电解KI溶液，电解反应方程式为KI3H2OKIO33H2。下列说法中正确的是()A电解时石墨作阴极B电解时阳极上产生H2C电解过程中阴极溶液pH升高D阴极电极反应式：I6e3H2O=IO6H解析：选C电解时，铁作阴极，石墨作阳极，若铁作阳极，则铁放电，A错误；阳极发生氧化反应，I失电子被氧化，电极反应为I6e3H2O=IO6H，B、D两项错误；阴极水放电，2H2O2e=H22OH，溶液的pH升高，C项正确。11某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析：选B电子从电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中阳离子Q移向阴极a。12.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 molL1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图，下列说法正确的是()A电解开始时阴极有H2放出B电解开始时阳极上发生：Cu22e=CuC当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D整个电解过程中，SO不参与电极反应解析：选D依据放电顺序阴极先放电的是Cu2，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl，故阳极开始产生的是Cl2，故A、B错误；由阴极反应Cu22e=Cu，n(Cu2)0.1 mol，当电路中通过电子的量达到0.2 mol时，此时Cu2消耗完毕，阴极放电离子变为H，故C错误；阳极先是Cl放电，当Cl消耗完毕，此时H2O电离产生的OH开始在阳极放电，SO不参与电极反应，故D正确。13.用如图所示装置(熔融CaF2CaO作电解质)获得金属钙，并用钙还原TiO2制备金属钛。下列说法正确的是()A电解过程中，Ca2向阳极移动B阳极的电极反应式为C2O24e=CO2C在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少D若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱是Pb电极解析：选B电子从外接电源负极流出，经导线到阴极，吸引溶液中的阳离子，即阳离子向阴极移动，选项A错误。阳极有CO2生成，熔融CaF2CaO作电解质，则阳极反应式为C2O24e=CO2，B选项正确。2CaTiO2=Ti2CaO，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量增加，C选项错误。铅蓄电池PbO2是正极，Pb为负极，若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“”接线柱是PbO2电极，D选项错误。14.用石墨电极完成下列电解实验，实验现象：a处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化；d处试纸变蓝。下列对实验现象的解释或推测不合理的是()Aa为电解池的阴极Bb处有氯气生成，且与水反应生成了盐酸和次氯酸Cc处发生了反应：Fe3e=Fe3Dd处：2H2e=H2解析：选Ca处试纸变蓝，为阴极，生成OH，氢离子放电，电极反应式为2H2e=H2，A正确；b处变红，局部褪色，是因为氯离子放电产生氯气，氯气溶于水发生反应Cl2H2O=HClHClO，HCl的酸性使溶液变红，HClO的漂白性使局部褪色，B正确；铁丝c处为阳极，发生反应：Fe2e=Fe2，C错误；d处试纸变蓝，为阴极，生成OH，氢离子放电，电极反应式为2H2e=H2，D正确。15.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。下列说法错误的是()Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连接C电解过程中，水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小解析：选Da电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色，说明a极附近产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，b为阴极，电极反应式为2H2O2e=H22OH，所以水作氧化剂，b极附近溶液的pH增大。16如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO。下列关于该装置的说法错误的是()ASO2通入阳极，该电极上发生氧化反应B物质A为硫酸C阴极的电极反应为NO5e6H=NHH2OD(NH4)2SO4可作为肥料解析：选C电解装罝可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH和SO，SO2被氧化生成SO，故通入二氧化硫的一极为阳极，A项正确；电解方程式为5SO22NO8H2O(NH4)2SO44H2SO4，物质A为硫酸，B项正确；阴极为NO被还原为NH，其电极反应式为NO5e6H=NHH2O，C项错误；(NH4)2SO4可作为氮肥，D项正确。17.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解池中X极上的电极反应式为_。在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是_，电极反应式为_。Y电极的材料是_，电极反应式为_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)(3)工业上可用电解法来处理含Cr2O的酸性废水。具体方法是首先通过电解制得还原剂，然后还原剂将Cr2O还原为Cr3，最终转化成Cr(OH)3沉淀而除去。如图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。装置中b电极的材料是_ (填“铁”或“石墨”)。上述处理过程中，Cr2O被还原成Cr3的离子方程式为_。解析：(1)X电极与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电，因此电解池中X极上的电极反应式为2H2e=H2。氢离子放电破坏了水的电离平衡，X电极附近氢氧根的浓度大于氢离子，溶液显碱性，所以在X极附近观察到的现象是放出气体，溶液变红。Y电极是阳极，溶液中的氯离子放电，电极反应式为2Cl2e=Cl2，氯气具有强氧化性，检验该电极反应产物的方法是把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。(2)粗铜精炼时纯铜作阴极，粗铜作阳极，所以X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu22e=Cu。Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu2e=Cu2。(3)Cr2O具有强氧化性，将Cr2O转化成Cr(OH)3沉淀需要还原剂，Fe作阳极，该电极上Fe失电子生成Fe2，Fe2具有还原性，能还原将Cr2O转化成Cr3，同时自身被氧化生成Fe3，所以a电极材料是石墨、b电极材料是Fe。根据电荷守恒、原子守恒配平方程式为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。答案：(1) 2H2e=H2放出气体，溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu2(3)铁Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O18如图所示，E为蘸有Na2SO4溶液的滤纸，并滴上几滴酚酞。A、B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N是多微孔的Ni电极，在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K断开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。(1)外电源的R极为_极。(2)A极附近的现象是_，B极的电极反应式为_。(3)滤纸上的紫色点向_(填“A”或“B”)极移动。(4)当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为_；C极的电极反应式为_。解析：(1)电解KOH溶液，阴极的电极反应式为2H2O2e=H22OH，阳极的电极反应式为4OH4e=2H2OO2，通过相同的电量，阴极上产生气体的体积是阳极上产生气体体积