第九章 第二节 电解池 课时作业.doc

第九章 第二节 电解池课时作业一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1(2008天津高考)下列叙述正确的是 ()A在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若为1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀解析：原电池负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应，A项错误；用惰性电极电解Na2SO4溶液，相当于电解水，阴阳两极产物分别为H2和O2，其物质的量之比应为21，B项错误；当镀层破损后，镀锡铁板中 铁作负极，而镀锌铁板中铁作正极，因此镀锡铁板比镀锌铁板更易腐蚀，D项错误答案：C2(2010潍坊模拟)现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是 ()A阴极产物是氢气 B阳极产物是氧气C阴极产物是铝和氧气 D阳极产物只有氯气解析：将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al2O3，电解熔融的Al2O3，阳极为O2放电，阳极产物为氧气；阴极为Al3放电，阴极产物为Al.答案：B3(2010安庆模拟)观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是 ()A装置中阳极上析出红色固体B装置的待镀铁制品应与电源正极相连C装置中外电路电子由a极流向b极D装置的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过 解析：本题考查原电池和电解池的应用装置阳极上Cl放电，发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，A错；装置待镀铁制品放电，发生还原反应Cu22e=Cu，与电源负极相连，B错；装置的离子交换膜只允许阳离子、阴离子自由通过，D错答案：C4(2009安徽高考)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，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：从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O2e=H22OH，相应的2Cu2OH2e=Cu2OH2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错答案：A5(双选)LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠已知该电池放电时的电极反应式为：正极FePO4Lie=LiFePO4，负极Lie=Li，下列说法中正确的是 ()A放电时，电池反应为FePO4Li=LiFePO4B1 mol FePO4转化为1 mol LiFePO4时，外电路中通过了1 mol 电子C放电时，电池内部Li向负极移动D放电时，在正极上是Li得电子被还原解析：将已知条件中正极反应与负极反应相加则得电池反应，即放电时电池反应为FePO4Li=LiFePO4，A项正确；由电池反应知，1 mol FePO4转化为1 mol LiFePO4时，即Fe3Fe2时，外电路中通过了1 mol 电子，B项正确；放电时，由电极反应可以看出Li在正极参加反应，即Li向正极移动，由正极反应可看出Li反应前后化合价无变化，所以C、D两项错误答案：AB6将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铂片与电源负极相连，以电流强度为1 A通电10 min，然后反接电源，以电流强度2 A继续通电10 min.下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是 ()解析：开始10 min，阳极反应为：Cu2e=Cu2，阴极反应为Cu22e=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10 min，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时的2倍，附着在铂片上的铜在第5 min时即可完全溶解，后5 min，阳极的电极反应式为：4OH4e=2H2OO2，此时阳极铂片质量不发生变化作为阴极的铜片在第5 min时为即恢复到开始时的质量，后5 min内质量继续增加答案：C7(双选)(2010盐城调研)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 ()A电解稀硫酸溶液实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液要消耗OH，故溶液pH增大C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11 解析：电解稀H2SO4溶液实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH，阴极消耗H，实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大电解Na2SO4溶液时，在阳极上发生反应4OH4e=2H2OO2，在阴极上发生反应2H2e=H2，由于两电极通过的电量相等，故放出H2与O2的物质的量之比为21.电解CuCl2溶液时，阴极反应为Cu22e=Cu，阳极反应为2Cl2e=Cl2，两极通过电量相等时，Cu和Cl2的物质的量之比为11.答案：BD8(2010银川模拟)某同学按下图所示装置进行实验A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，实验前，在右侧的U形管两侧均滴入几滴酚酞试液当K闭合时，在交换膜处SO从右向左移动下列分析正确的是 ()A溶液中A2浓度减小BB的金属活动性比A强CY电极附近溶液先变红色D反应初期，x电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解解析：在原电池溶液中，阴离子向负极移动由SO从右向左移动，可知左侧的A金属是负极，B为正极，A的金属性比B强，所以B选项错误；反应中A不断溶解，使A2浓度不断增大，所以A选项错误；A与X相连，说明X是阴极，在该极水电离出的氢离子放电，溶液中积累了氢氧根离子，使酚酞变为红色，C选项错误；X电极附近溶液中的铝离子先和氢氧根离子结合生成白色氢氧化铝沉淀，后来又被产生的氢氧根离子溶解，D选项正确答案：D9用惰性电极电解一定浓度的一种物质的水溶液，通电一段时间后，溶液的pH值增大，向剩余电解液中加适量水， 能使溶液与电解前相同的是 ()ANaClBCuCl2CH2SO4 DNaOH解析：电解H2SO4、NaOH溶液的本质就是电解水，但H2SO4溶液中水减少，酸性增强，则pH值减小 答案：D10(双选)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1103 mol的OH放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是 ()A阳极上析出5.6 mL O2(标准状况)B阴极上析出32 mg CuC阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)D阳极和阴极质量都无变化解析：用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为，阴极：2Cu24e=2Cu，阳极：4OH4e=O22H2O.当有1103 mol的OH放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，此时转移电子为1.0103 mol，则在阴极上析出32 mg Cu.答案：AB11在25时，将两个Pt电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极逸出a mol气体，同时有w g Na2SO410H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液的溶质质量分数是 ()A.100% B.100%C.% D.%解析：用Pt电极电解Na2SO4溶液实质是电解水，由2H2O电解,2H2O2，结合题意阴极产生了a mol H2，知电解了a mol H2O，因为析出Na2SO410H2O之后溶液仍为饱和溶液，故Na2SO4溶液溶质的质量分数为：(Na2SO4)w100%.答案：D12利用如图所示装置制取Fe(OH)2，通电后溶液中产生的白色沉淀能保持较长时间不变色下列说法错误的是 ()A烧碱溶液注入容器前，需预先煮沸B甲电极上有氢气冒出C只能用铁作甲电极和乙电极D可用食盐水代替烧碱溶液解析：A项，煮沸是为了排出溶液中的O2.B项，甲电极为阴极，电极反应为2H2e=H2.C项，甲电极作阴极，可用其他导电材料作电极，乙电极为阳极，要产生Fe2，乙电极必须用铁作电极D项，因阳极Fe属活性电极，故Cl不会放电，所以可用NaCl代替NaOH，D项正确答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(14分)工业上处理含Cr2O的酸性工业废水采用以下方法：往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；用铁作电极进行电解，经过一段时间后有Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀生成；过滤后回收沉淀，废水达到排放标准试回答下列问题：(1)写出电解时的电极反应式，阳极：_，阴极：_.(2)写出Cr2O转变为Cr3的离子方程式_.(3)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3是怎样产生的？_.(4)能否将铁电极改为石墨电极？为什么？_解析：用铁作电极电解食盐溶液，阴极上发生反应：2H2e=H2，在阳极上发生反应：Fe2e=Fe2(绝不是2Cl2e=Cl2，因为Cl失去电子的能力远没有Fe失去电子的能力强)，在溶液中消耗H，产生了OH，同时在阳极上产生大量的Fe2.Fe2与Cr2O在酸性溶液中发生氧化还原反应，生成了Fe3和Cr3.由于在电解及Cr2O被还原的反应过程中消耗了大量的H，即产生了大量的OH，OH与Fe3、Cr3反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3，经过过滤后将废水中Cr(OH)3除去若将铁电极改为石墨电极，则电解时阳极上的电极反应为：2Cl2e=Cl2，而不再是Fe2e=Fe2.由于没有Fe2生成，无法将Cr2O还原为Cr3，也无法将进行后续的反应答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)因H放电以及反应中c(H)下降促进水电离；c(OH)增大，OH与Fe3和Cr3结合成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀(4)不能；因为用石墨作电极，阳极产生Cl2，得不到Fe2；缺少还原剂，不能使Cr2O转变成Cr3最终变成Cr(OH)3而除去14(10分)(2010南京模拟)ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液(1)该电池的负极材料是_电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)aNaOHbZncFedNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液阴极的电极反应式是_.若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_g.解析：(1)原电池的负极是发生氧化反应的一极：Zn2e=Zn2；电池工作时，电子是从负极流向正极(2)Zn与Cu2发生氧化还原反应，生成的Cu附着在Zn的表面构成铜锌原电池，加快反应速率，从而加快Zn的腐蚀(3)电解池的阴极是发生还原反应的一极：2H2e=H2；每生成1 mol MnO2需转移2 mol电子，故每通过2 mol电子，理论上生成1 mol MnO2，质量为87 g.答案：(1)Zn(或锌)正极(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b(3)2H2e=H28715(16分)(2010西安调研)按照如图所示接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行)： (1)U形管内发生什么现象？_.(2)写出有关反应的化学方程式：A：_，a：_， B：_.(3)在a、b两烧杯中发生的现象：_ _.(4)如果小烧杯中有0.508 g碘析出，则大烧杯中负极减轻_g.解析：由图知，左边的装置为原电池，Zn作负极，Pt作正极，电解质为硫酸溶液，总方程式为ZnH2SO4=ZnSO4H2，因此，右边的装置为电解池根据装置的连接方式，电解池的左边为阳极，右边为阴极，电解质为KCl溶液，阳极氯离子放电生成氯气，所以a烧杯中KI淀粉溶液变蓝，反应方程式为：2KICl2=2KClI2，阴极氢离子放电产生氢气，同时生成氢氧根离子，因此KCl酚酞溶液变红，b烧杯中有无色气体逸出，电解的总方程式为2KCl2H2OH2Cl22KOH.根据电子转移守恒，ZnI2，再根据生成的碘单质的质量，可求出锌消耗的质量答案：(1)左侧管内有黄绿色气体逸出，右侧管内有无色气体逸出，右侧溶液由无色变为红色(2)A：ZnH2SO4=ZnSO4H2a：2KICl2=2KClI2B：2KCl2H2OH2Cl22KOH(3)a烧杯中溶液变蓝，b烧杯中有无色气体逸出，溶液无明显变化(4)0.1316(12分)如图为相互串联的甲乙两电解池试回答：(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A是_极，材料是_，电极反应为_，B是_极，材料是_，主要电极反应为_，电解质溶液为_(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈_色(3)若甲池中阴极增重12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为_若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_，pH为_解析：(1)甲为粗铜精炼装置，A是阴极，材料为纯铜，电极反应为Cu22e=Cu，B是阳极，材料为粗铜，主要电极反应为Cu2e=Cu2，电解质溶液为CuSO4或CuCl2溶液(2)乙池也为电解池装置，其中