（课堂设计）高中化学 4.3.2 电解原理的应用同步练习 新人教版选修4(1).DOC

（课堂设计）2014-2015高中化学 4.3.2 电解原理的应用同步练习 新人教版选修4基础演练1在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()a锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子b铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子c铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子d铁作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子答案：a2在某电解质溶液里，用m和n作电极，通电一段时间后，发现m极的质量减小，n极的质量增大，符合这一情况的是()a电解质溶液是稀h2so4b金属m是阳极，金属n是阴极cm和n是石墨电极dm是阴极，n是阳极答案：b3利用电解法可将含有fe、zn、ag、pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()a电解时以精铜作阳极b电解时阴极发生还原反应c粗铜连接电源负极，其电极反应是cu=cu22ed电解后，电解槽底部会形成含少量zn、ag、pt等金属的阳极泥解析：粗铜作阳极，发生氧化反应，不活泼的金属(ag、pt等)以阳极泥沉积，精铜作阴极，发生还原反应cu22e=cu。答案：b4下列描述中，不符合生产实际的是()a电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极b电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极c电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极d在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：电解池中，铁作阳极，自然会溶解；工业上是用石墨作电极电解al2o3制得纯铝，a为正确选项；精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，b说法正确；c、d均无误。答案：a5下列有关电化学的示意图中正确的是()解析：a中zn为负极，cu为正极；b中cu与zn的位置应对换，c中粗铜作阳极，精铜作阴极。答案：d综合应用6电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；x、y是两块极板，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试液，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是_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如果用电解法精炼粗铜，电解液a选用cuso4溶液，则：x电极的材料是_，电极反应式是_。y电极的材料是_，电极反应式是_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)解析：(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2cl2e=cl2；阴极反应：2h2e=h2。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以x为阴极，y为阳极。x极在反应过程中消耗了h2o电离出的h，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；y极产生cl2，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色。(2)电解精炼粗铜时，用含杂质的cu为阳极，纯cu为阴极。反应过程中，阳极上的cu以及比cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有cu2能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，x为阴极，y为阳极。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，电极反应为cu2e=cu2。答案：(1)2h2e=h2有气泡冒出，溶液变红2cl2e=cl2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜cu22e=cu粗铜cu2e=cu2基础应用1在电解水制取h2和o2时，为了增强溶液的导电性，常常需要加入一些电解质，最好选用下列物质中的()anaoh bhcl cnacl dcuso4解析：加入电解质的目的是增强溶液的导电性，电解质电离出的离子不能参与电极反应。根据离子的放电顺序，应选naoh。答案：a2下列说法正确的是()a电解cucl2溶液时，阴极附近产生的气体使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝b原电池可以作电解池的电源c电解质溶液导电的过程就是其电离的过程d电解池中阴极发生氧化反应解析：电解cucl2溶液时，阴极析出铜，阳极放出氯气，a错误；原电池可以作电解池的电源，b正确；电解质溶液导电的过程就是其被电解的过程，c错误；电解池中阳极发生氧化反应，d错误。答案：b3如下图所示右边的金属片发生氧化反应的是()解析：金属发生氧化反应就是金属原子失去电子形成阳离子进入溶液。金属原子失去电子，可以是原电池中的活泼金属发生氧化反应而失去电子，也可以是在外加电源作用下失去电子发生氧化反应。a装置中zn接的是电源的负极，锌表面发生还原反应；b、d中的cu与fe均是与比其活泼的金属相连接，右边电极表面发生还原反应；c装置中右边的cu连接的是电源的正极，电源正极不断将铜片上的电子转移走，cu2进入溶液而铜电极不断溶解。答案：c4用铂作电极电解下列溶液时，在阳极上有气体放出，且溶液的ph减小的是()akno3 bcuso4 cnaoh dhcl解析：本题主要考查电解原理及有关离子的放电顺序。由阴阳离子的放电顺序可知电解kno3、naoh溶液的实质都是电解水，电解质溶液的浓度均增大，kno3溶液ph不变，naoh溶液的ph增大；电解hcl溶液，阴极反应2h2e=h2，阳极反应2cl2e=cl2，电解的是hcl，电解质溶液的浓度降低，ph增大；电解cuso4溶液，阴极反应2cu24e=2cu，阳极反应4oh4e=o22h2o，电池反应是：2cuso42h2o2cu2h2so4o2，ph减小。答案：b5如图所示，下列叙述正确的是()ay为阴极，发生还原反应bx为正极，发生氧化反应cy与滤纸接触处有氧气生成dx极与滤纸接触处变红解析：本题左侧装置相当于一个原电池，zn比cu活泼，zn作负极，cu作正极。原电池提供直流电，用铜电极电解硫酸钠溶液，x极与电源的正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应：cu2e=cu2，y极与电源的负极相连作阴极，发生还原反应，电极反应：2h2e=h2，因此y极与滤纸接触处变红。答案：a6用惰性电极电解agno3溶液一段时间后，下列说法正确的是()a电解过程中阳极质量不断增加b电解过程中溶液的ph不断升高c此时向溶液中加入适量的ag2o固体可使溶液恢复到电解前的状况d电解后两极产生的气体体积比为21解析：用惰性电极电解agno3溶液，总的电解反应式为：4agno32h2o电解,4ago24hno3可知：阴极上析出ag，阳极放出o2，故a正确，d错误；由于生成hno3溶液，ph应不断降低，b错误；要使溶液恢复电解前的状况要看加入的物质在溶液中的反应：2ag2o4hno3=4agno32h2o，得到的物质恰好是反应掉的物质，可以使溶液恢复到电解前的状况，c正确。答案：c7以惰性电极电解cuso4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出cu的质量为()a0.64 g b1.28 g c2.56 g d5.12 g解析：以惰性电极电解cuso4溶液的总反应方程式可表示为：2cuso42h2o2cu2h2so4o2，根据方程式可求得生成铜的质量为1.28 g。答案：b8把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，用惰性材料作电极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()a123 b321 c631 d632解析：串联时，通过三个电解池各电极的电量相等。答案：d9一些科学家采用高质子导电性的scy陶瓷(能传递h)，实现了氨的电化学合成。该过程n2和h2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是()an2在阴极上被氧化b可选用铁作为阳极材料c阳极的电极反应是n26e6h=2nh3d该过程的总反应是n23h22nh3解析：n2在阳极上被氧化，a项错；铁是活泼的金属，作阳极会被氧化，b项错；阴极的电极反应是n26e6h=2nh3，c项错。答案：d10铅蓄电池的工作原理为：pbpbo22h2so4=2pbso42h2o装置如下图，下列判断不正确的是()ak闭合时，d电极反应式：pbso42h2o2e=pbo24hsob当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的h2so4为0.2 molck闭合时，中so向c电极迁移dk闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：k闭合时为原电池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极，发生氧化反应，其反应式为pbso42h2o2e=pbo24hso，所以a正确。在题述总反应式中，得失电子总数为2e，当电路中转移0.2 mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2 mol，所以b对。k闭合一段时间，也就是充电一段时间后，可以作为原电池，由于c极表面生成pb，放电时作电源的负极，d表面生成pbo2 ，放电时作电源的正极，所以d也正确。k闭合时d极是阳极，阴离子向阳极移动，所以c错。答案：c能力提升11工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。(1)该电解槽的阳极反应式是_。(2)通电开始后，阴极附近溶液ph会增大。请简述原因：_。(3)除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“a”或“b”)流出。解析：根据离子放电顺序可知，阳极oh放电产生o2而阴极h放电产生h2，从而使阴极区附近h2ohoh的电离平衡被破坏，平衡右移：oh浓度增大，ph增大，产生的oh和通过阳离子交换过来的k结合成koh由b口流出。答案：(1)4oh4e=2h2oo2(2)h放电，促进水的电离，oh浓度增大，ph增大(3)b12右图是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。(1)a电极的名称为_。(2)电解过程中观察到的现象_。(3)检验n出口处气体的最简单的方法是_。(4)电解的总反应离子方程式为_。(5)若将b电极换成铁做电极，写出在电解过程中u形管底部出现的现象_。解析：根据电子的流向，可以判断a极的名称，a极连接的是直流电源电子流出的一极，为负极，因此，a极是电解池的阴极；那么b极为阳极，产物为cl2，检验cl2的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸；当将b极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极放出h2后剩余的oh结合，首先生成fe(oh)2沉淀，然后沉淀转化为fe(oh)3。答案：(1)阴极(2)两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色(3)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，使试纸变蓝说明生成的是cl2(4)2cl2h2ocl2h22oh(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色13如下图所示的装置，c、d、e、f、x、y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在f极附近显红色。试完成以下问题：(1)电源a极的名称是_。(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_。(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。(4)欲用丙装置给铜镀银，g应该是_(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是_(填化学式)。(5)装置丁中的现象是_，说明_。解析：本题考查电解池有关串联电解的知识。综合性较强。由向乙中滴入酚酞溶液，在f极附近显红色，说明f为阴极，那么e为阳极，所以b为电源的负极，a为电源的正极。甲是电解cuso4溶液，总方程式：2cuso42h2o2cuo22h2so4。乙装置中生成的气体为v(cl2)v(h2)11。丙是电镀池，所以给铜镀银，阳极g应为ag，阴极h为cu，电镀液为agno3溶液。由于氢氧化铁胶粒带正电，所以有外加电源时，胶粒定向移动，向阴极移动，所以y极附近红褐色变深。答案：(1)正极(2)2cuso42h2o2cuo22h2so4(3)11(4)银agno3(5)y极附近红褐色变深氢氧化铁胶粒带正电荷14氯碱厂电解饱和食盐水制取naoh的工艺流程示意图如下：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_，与电源负极相连的电极附近，溶液ph_(选填：不变，升高或下降)。(2)电解饱和食盐水的装置如右图所示，若收集的h2为2 l，则同样条件下收集的cl2_(填“”、“”或“”)2 l，原因是_。装置改进后，可用于制备naoh溶液，若测定溶液中naoh的浓度，常用的方法为_。(3)在用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极室和阴极室，防止cl2与naoh反应，采用无隔膜电解冷的食盐水时，cl2与naoh充分接触，产物仅是naclo和h2，相应的化学方程式为_。解析：原理：电解饱和食盐水2nacl2h2ocl2h22naoh。(1)离子交换膜把电解槽隔成阴极