（课堂设计）高中化学 1.2.2 电解原理的应用同步练习 鲁科版选修4.doc

1.2.2 电解原理的应用同步练习 鲁科版选修41把两个惰性电极插入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)，电极上应析出银的质量是()a27 mg b54 mgc108 mg d216 mg解析：由电子守恒知，eohhag，所以n(ag)n(h)。agno3溶液电解后产生酸，产生的h的物质的量可由ph差来计算：ph从6.0变为3.0，即c(h)103 moll1，所以n(ag)n(h)103 moll10.5 l5104 mol，m(ag)n(ag)m5104 mol108 gmol10.054 g54 mg。答案：b2在100 ml h2so4和cuso4的混合溶液中，用石墨作电极电解，两极均收集到2.24 l气体(标准状况下)，则原混合溶液中cu2的物质的量浓度为()a1 moll1 b2 moll1c3 moll1 d4 moll1解析：两极均收集到气体时，阴极是cu2放电后，h又放电生成氢气；阳极是oh放电生成氧气。n(h2)n(o2)2.24 l/22.4 lmol10.1 mol，由电子守恒得n(cu2)2n(h2)2n(o2)4，即：c(cu2)0.1 l20.1 mol20.1 mol4，解得：c(cu2)1 moll1。答案：a3用石墨电极电解alcl3溶液时，如图所示的电解液变化曲线合理的是()解析：阴极：2h2e=h2，阳极：2cl2e=cl2，阴极h2o电离的oh与al3结合生成al(oh)3沉淀。当cl全部放电后，此时电解水，ph和沉淀的质量不变。答案：a4用惰性电极电解250 ml nacl和cuso4的混合溶液，经过一段时间后，两电极分别得到11.2 l气体(不考虑气体溶解)。下列叙述中不正确的是()a阴极上有cu析出b阴极上产生的气体是氢气c阳极上产生的气体是氯气和氧气混合气体d使溶液恢复到原来状态，需加入适量cuo并通适量hcl气体解析：用惰性电极电解nacl和cuso4的混合溶液，阳极离子放电顺序为cloh，阴极离子放电顺序为：cu2h，由于两电极均得到11.2 l气体，则阴极有h2产生；由电子守恒可推知，阳极上产生的气体是cl2和o2的混合气体；若使电解质溶液复原，还应加入一定量的水。答案：d5如图所示的a、b两个电解池中的电极均为铂，在a池中加入0.05 moll1的cucl2溶液，b池中加入0.1 moll1的agno3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是()a2241 b1121c2111 d2121解析：由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出cu，b极上析出cl2，c极上放出ag，d极上析出o2。由电子守恒可得出：2ecucl22ago2，所以a、b、c、d四个电极上所析出物质的物质的量之比1122241。答案：a6将含有kcl、cubr2、na2so4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：溶液中几乎没有br；电解质溶液为无色；最终溶液显碱性；k、na和so的浓度几乎没有变化。正确的是(设cl2、br2全部从溶液中逸出)()a b仅 c d均正确解析：第一阶段放电的离子为cu2、br，溶液中几乎没有br，且溶液变为无色。第二阶段放电的离子为cl、h，由于h2o电离出的h放电，使溶液中oh增大。第三阶段放电的离子为oh、h，相当于电解h2o。na、k、so在水溶液中不放电，随着水的减少，三种离子的浓度不断增大。答案：a7cu2o是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取cu2o的电解池示意图如右，电解总反应为：2cuh2ocu2oh2。下列说法正确的是()a石墨电极上产生氢气b铜电极发生还原反应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：由总反应知失电子的为cu，得电子的是h2o中的氢元素。因此cu极为电解池的阳极，接电源的正极，石墨为阴极，接电源的负极。当有0.1 mol电子转移时，应有0.05 mol cu2o生成 。答案：a8关于电解nacl水溶液，下列叙述正确的是()a若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色b若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液，溶液呈棕色c电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠d电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性解析：电解食盐水时发生的反应：阳极：2clcl22e阴极：2h2o2eh22oh总反应：2nacl2h2o2naohh2cl2对照分析选项，c错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的cl2，滴加ki溶液后发生反应：cl22i=i22cl，溶液呈棕色，b正确；阴极附近产生大量的oh，滴加酚酞后变红色，a错误；电解后生成naoh，溶液呈碱性，d错误。答案：b9用惰性电极电解m(no3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b l o2(标准状况)，从而可知m的相对原子质量为()a. b. c. d.解析：本题意在考查学生对电解原理的理解，并以电解原理为素材，考查学生思维的敏捷性。由题干可知，在用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反应是：阳极：4oh2h2oo24e阴极：mxxem已知阳极上有b l氧气(标准状况)生成，其物质的量为 mol，从阳极反应来看，应有 mol电子转移，因为在阴极上也应有同样物质的量的电子转移，设ar(m)为m的相对原子质量，则，ar(m)。答案：c10冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围。(几种金属的相对原子质量是：fe56，ni59，cu64，zn65，ag108，au197。)请完成下列问题：(1)一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是_，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式_。(2)如果转移0.020 mol e，下列说法中一定正确的是_。阴极质量增加0.64 g阳极质量减少0.64 g电解质溶液的质量保持不变电解质溶液的温度保持不变解析：电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是h和cu2。粗铜中fe、zn、ni均有可能放电转化为fe2、zn2、ni2，fe2、zn2、ni2、h和cu2中放电能力cu2最强，所以在阴极上放电的只有cu2，当有0.020 mol e转移时阴极增加64 gmol10.64 g。ag和au都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解槽的底部。fe、zn、ni中，有相对原子质量比cu大的，也有相对原子质量比cu小的，且fe、zn、ni的放电能力都强于cu，首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。在电解精炼铜的过程中，能量转化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。答案：(1)h和cu2cu22ecu(2)11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)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_。(3)工业产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会增大，请简述原因_。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填写“a”或“b”)导出。解析：离子交换膜法电解提纯koh时，阳极反应为：4oh2h2oo24e，阴极反应为：4h2o4e4oh2h2。电解