【创新设计】高中化学 1.2.2 电解池的工作原理及应用每课一练 苏教版选修4(1).doc

【创新设计】2014年高中化学 1.2.2 电解池的工作原理及应用每课一练 苏教版选修4一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1(2013佛山期末)下面有关电化学的图示，完全正确的是()解析：在cuzn原电池中，zn为负极，a项错误；电解精炼铜时粗铜为阳极，精铜为阴极，b项错误；在铁上镀锌时，应让镀层金属锌作阳极，镀件铁作阴极，c项错误；电解饱和食盐水时阳极上产生cl2，可用淀粉碘化钾溶液检验，阴极上产生的h2可用向下排空气法收集后点燃验证，生成的naoh用酚酞检验，d项正确。 答案：d2cu2o是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取cu2o的电解池示意图如右图，电解总反应为：2cuh2ocu2oh2。下列说法正确的是()a铜电极发生还原反应b石墨电极上产生氢气c铜电极接直流电源的负极d当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol cu2o生成解析：从总反应看出cu作阳极，被氧化，a错误；石墨作阴极，阴极上h得电子，电极反应：2h2e=h2，b正确；c项，阳极铜接电源正极，c错误；d项，阳极：2cu2oh2e=cu2oh2o，转移0.1 mol电子时，生成0.05 mol cu2o，d错误。答案：b3(2013杭州质检)以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质fe、zn、ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是()粗铜与直流电源负极相连阴极发生的反应为cu22e=cu电路中每通过3.011023个电子，得到的精铜质量为16 g杂质ag以ag2so4的形式沉入电解槽形成“阳极泥”abc d解析：电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源的正极相连，精铜作阴极，发生的反应是cu22e=cu。当有0.5 mol e通过时，有0.25 mol cu析出，质量为16 g，阳极上的ag不能失电子，以单质的形式沉入电解槽。答案：a4(2012河池一中高二质检)右图中两电极上发生的电极反应如下：a极：2h2e=h2，b极：fe2e=fe2。下列说法不正确的是()a该装置可能是电解池bx溶液的ph增大ca和b可能是同种电极材料d该装置一定是将化学能转化为电能解析：据两电极反应可知总电池反应为fe2h=fe2h2，所以该装置可为原电池，也可为电解池，故a正确，d错误；若为电解池，a、b可能为同种材料，但不论哪种装置，消耗h，则c(h)减小，ph增大。答案：d5双选题如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是()a乙烧杯中c的电极反应为：2cl2e=cl2ba、c两个电极产生气体的物质的量相等c如果忽略水解，甲、乙两烧杯中溶液电解后溶液均ph7d乙烧杯中发生的反应为：2nacl2h2ocl2h22naoh解析：结合电解池电极与电池电极的关系，a、c为阳极，b、d为阴极；乙烧杯中c电极为cl失电子被氧化析出cl2，a选项正确；a的电极反应式为：4oh4e=2h2oo2，c电极反应式为：2cl2e=cl2，结合串联电路转移电子数相等，a、c两电极产生的气体物质的量不等，b选项错误；电解cuso4为放氧生酸型，电解nacl为放氢生碱型，电解后ph均不等于7，c选项错误；乙烧杯的电池反应式为：2nacl2h2o2naohh2cl2，d选项正确。答案：ad6(2011广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是()aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出ba和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：cu22e=cuc无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，cu2向铜电极移动解析：若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与cu2发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：fecu2=fe2cu，a项正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：fe2e=fe2、cu22e=cu，b项正确；无论a和b是否连接，都是铁片不断溶解生成fe2，溶液中的cu2不断得到电子生成cu，从溶液中析出，溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，故c正确；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铁作阴极，铜作阳极失去电子被氧化，发生的电极反应为：cu2e=cu2，在电解池中阳离子向阴极运动，d项错误。答案：d7(2012无锡辅仁中学期中)用阳极a和阴极b电解c的水溶液，然后加入d，能使溶液恢复到电解前状态。则a、b、c、d组合可能是()abcdaptptnaohnaohbccnaclnaohcptcucuso4cu(oh)2dptpth2so4h2o解析：a项实际为电解水，氢氧化钠的浓度增大，应加水；b项电解食盐水，阴极生成氢气和氢氧化钠，阳极生成氯气，根据“少什么加什么”的原则，应通入氯化氢气体；c项电解硫酸铜阴极生成铜，阳极oh失电子生成氧气，阳极区溶液酸性增强，应加入氧化铜或者碳酸铜；d项电解硫酸实际为电解水，加水即可恢复电解前的状态。答案：d二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(9分)右图为持续电解cacl2水溶液的装置(以铂为电极)，a为电流表。电解一段时间t1后，将co2连续通入电解液中。(1)电解时，f极发生_反应，电极反应式为_，e极发生_反应，电极反应式为_，电解总反应的离子方程式为_。(2)电解池中产生的现象：_；_；_。解析：溶液中含有ca2、h、cl、oh，通电时，ca2、h移向阴极，由于h放电能力比ca2强，在e极上发生反应：2h2e=h2；cl、oh移向阳极，cl在阳极放电：2cl2e=cl2，电解一段时间t1后，溶液中oh浓度增大，通入co2后会有caco3沉淀生成，继续通入co2，则白色沉淀溶解。答案：(1)氧化2cl2e=cl2还原2h2e=h22cl2h2o2ohh2cl2(2)通电后e极处溶液呈红色通电时，e极、f极均有气体生成通co2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通co2，沉淀又消失9(10分)(2011迁安期中)认真观察下列装置，回答下列问题：(1)装置b中pbo2上发生的电极反应方程式为_。(2)装置a中总反应的离子方程式为_。(3)若装置e中的目的是在cu材料上镀银，则x为_，极板n的材料为_。(4)当装置a中cu电极质量改变6.4 g时，装置d中产生的气体体积为_l(标准状况下)。解析：本题实为铅蓄电池作电源电解盐酸、nacl溶液和x溶液。(1)pbo2为正极，电极反应式为pbo24hso2e=pbso42h2o。(2)a装置是以cu为阳极电解盐酸，总反应的离子方程式为：cu2hcu2h2。(3)电镀时应以镀件作阴极，镀层金属为阳极，则极板n为银，电镀液为agno3溶液。(4)根据关系式：cu2e可知电路中转移电子0.2 mol，d中 n(nacl)0.1 mol，通电时阴极产生h2：0.1 mol，阳极产生cl2：0.05 mol，产生o2：0.025 mol，共产生气体：0.175 mol，体积为：0.175 mol22.4 lmol13.92 l。答案：(1)pbo24hso2e=pbso42h2o(2)cu2hcu2h2(3)agno3ag(4)3.9210(10分)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(1)工业冶炼铝的化学方程式是_。(2)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)，其工作原理如图所示。该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后，阴极附近溶液ph_(增大、减小或不变)。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“a”或“b”)导出。解析：根据离子的放电顺序知，阳极oh放电产生o2，而阴极h放电产生h2，从而使阴极区oh的浓度增大，ph增大，产生的oh和通过阳离子交换膜的k结合生成koh由b口流出。答案：(1)2al2o34al3o2(2)4oh4e=2h2oo2增大b11(10分)(2012莱州一中质量检测)a、b、c三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子na、k、cu2阴离子so、oh上图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的a溶液、足量的b溶液、足量的c溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的ph与电解时间(t)的关系图如上。据此回答下列问题：(1)m为电源的_极(填写“正”或“负”)，电极b上发生的电极反应为_。(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积_。(3)写出乙烧杯的电解池反应_。(4)如果电解过程中b溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_。(5)若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g，要使丙恢复到原来的状态，操作是_。解析：根据溶液ph的变化情况，可知丙为硫酸钾或者硫酸钠，乙为硫酸铜，甲为氢氧化钠或者氢氧化钾，接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g，则c电极为阴极，m为电源负极，b为阳极，电极反应式为4oh4e=2h2oo2；丙中e电极为阴极，生成的气体为氢气，根据16 g铜单质，可以确定氢气物质的量为0.25 mol，标准状况下为5.6 l；乙中为电解硫酸铜溶液，电解反应式为：2cuso42h2o2cuo22h2so4；如果电解过程中b溶液中的金属离子全部析出，此时电解硫酸溶液，电解