高中化学 第四章 第三节 电解池课时作业21（含解析）新人教版选修4.doc

【与名师对话】2015年高中化学 第四章 第三节 电解池课时作业21（含解析）新人教版选修4一、选择题1下列叙述正确的是()a电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极b氯碱工业是电解熔融的nacl，在阳极能得到cl2c氢氧燃料电池(酸性电解质)中o2通入正极，电极反应为o24h4e=2h2od下图中电子由zn极流向cu，盐桥中的cl移向cuso4溶液解析：导电时，镀层金属作阳极，镀件作阴极；氯碱工业电解的是饱和食盐水而不是熔融的nacl；氢氧燃料电池，o2为氧化剂作正极；d中的装置为原电池，电子由负极经导线流向正极，盐桥为内电路，阴离子移向负极。答案：c2下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：铜锌原电池中锌作负极，铜作正极，a正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极；b正确；镀件上镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，c错误；电解氯化铜溶液时，石墨作阳极，铜作阴极，d正确。答案：c3用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是()a用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片b用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片c用氢氧化钠溶液吸收阴极产物d用带火星的木条检验阳极产物解析：溶液中的铜离子应在阴极放电而析出，cl在阳极放电产生cl2，a、c、d都错。答案：b4以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()a未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程b因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率d镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：a项，该装置中没有自发的氧化还原反应发生，不能构成原电池；b项，根据能量守恒定律可知，总能量一定，它等于电镀过程中转化的化学能和转化的热能的和，因此通过的电量与锌的析出量有确定的关系；c项，电流恒定，单位时间内提供给阴极的电量就一定，析出的锌的量也一定；d项，镀锌层破损后形成的znfe原电池起到牺牲阳极保护阴极的作用。答案：c5如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是()a甲装置中锌为负极、发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应b甲装置盐桥的作用是使反应过程中znso4溶液和cuso4溶液保持电中性c乙装置中铁极的电极反应式为：2na2e=2nad乙装置中b是氯气出口，a是钠出口解析：甲装置为原电池，zn为负极，发生氧化反应，cu为正极，发生还原反应，a错；乙装置中铁为阴极，2na2e=na，c错；石墨为阳极，2cl2e=cl2，a为cl2出口，b是na出口，d错。答案：b6某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使c12被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()aa为正极，b为负极；naclo和naclba为负极，b为正极；naclo和naclca为阳极，b为阴极；hclo和naclda为阴极，b为阳极；hclo和nacl解析：用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液发生的反应是：2nacl2h2o2naohh2cl2，伴随电解过程所发生的副反应是2naohcl2=naclnacloh2o，则可推知使cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液主要成分是naclo和nacl，起消毒作用的是naclo溶液。电解过程阴极产生氢气，结合图示，消毒液发生器的液体上部空间充满的是氢气，从中推知电源a极是负极，b极为正极。所以b选项符合题意。答案：b7学生欲完成反应cuh2so4=cuso4h2而设计了下列四个实验，你认为可行的是()解析：cuh2so4=cuso4h2是非自发氧化还原反应，为使该反应能发生，应采用电解装置。cu被腐蚀，应接电源的正极作为阳极。电解质溶液选用h2so4溶液。答案：c8某溶液中含有溶质nacl和h2so4，它们的物质的量之比为31。用石墨作电极电解此溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()a阴极只析出h2b阳极先析出cl2，后析出o2c电解最后阶段为电解水d溶液ph不断增大，最后为7解析：电解质溶液中，n(na)n(cl)n(so)331，开始电解产生h2和cl2，同时生成oh中和h2so4，且生成oh多，最后相当于电解水，因而ph7，阴极只生成h2。三个阶段分别为电解hcl、nacl、h2o。答案：d9观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()a装置工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等b装置中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，并且检流计示数不断变小c装置中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过d装置的待镀铁制品应与电源正极相连答案：b10用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给0.2 mol电子时停止通电。若此溶液体积为2l，则常温下所得电解质溶液的ph是()a1 b8 c13 d14解析：常温下电解食盐水时供给0.2 mol电子，则消耗的h为0.2 mol，同时产生oh 0.2 mol，溶液体积为2 l，ph13。答案：c11将含0.4 mol cuso4和0.4 mol nacl的水溶液1 l，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是()a5.6 l b6.72 l c13.44 l d11.2 l解析：阴极：0.3 mol cu2得到0.6 mol电子阳极：失去的电子数也应为0.6 mol2cl2e=cl2 0.4 mol 0.4 mol 0.2 mol4oh4e=2h2oo2 0.2 mol 0.05 mol得到cl2和o2共0.25 mol，标况下的体积为5.6 l。答案：a12常温下用石墨作电极，电解100 ml 0.1 moll1的cu(no3)2和0.1 moll1的agno3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 l时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是()a阴极增重1.4 g b所得溶液ph1解析：阴极可以放电的离子依次为0.01 mol ag、0.01 mol cu2，阳极可以放电的阴离子只有oh。(1)当阳极生成1.12 l o2时，电路中通过电子：n(e)0.05 mol40.2 mol，此时ag、cu2已全部析出，质量：0.01 mol108 gmol10.01mol64 gmol11.72 g；因为当ag、cu2全部析出以后，相当于电解水，h不再增加。所以生成的h所带电荷与0.01mol ag、0.01 mol cu2所带电荷相等。则溶液中生成hc(h)0.3 moll1，ph1。(2)当阴极生成1.12 l h2时，表明ag、cu2已经放电完全。阴极增重、溶液ph与以上相等。答案：b二、非选择题13如图装置闭合电键时，电流表a的指针将发生偏转。试回答下列问题。(1)a池是_；zn的电极名称是_b池是_；pt的电极名称是_(填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等)(2)写出下列有关反应：cu极上电极反应：_ _c极上电极反应：_ _(3)b池中的总反应的化学方程式为_ _(4)如果要用b池给铁片上镀上一层cu，则b池应作何改进_解析：(1)a池是原电池，zn活泼性强，为负极。b池为电解池，pt电极与cu相连，为阳极。(2)cu电极为正极，发生还原反应，2h2e=h2c电极为阴极：cu22e=cu。(4)给铁片镀铜，则pt电极(阳极)换成cu，c电极换成铁片。答案：(1)原电池负极电解池阳极(2)2h2e=h2cu22e=cu(3)2cuso42h2o2cu2h2so4o2(4)pt电极改为cu电极，c电极换为铁片14金属铝的生产是以al2o3为原料，在熔融状态下进行电解：2al2o34al3o2请回答下列问题：(1)冰晶石(na3alf6)的作用是_。(2)电解生成的金属铝是在熔融液的_(填“上层”或“下层”)。(3)阴极和阳极均由_材料做成；电解时不断消耗的电极是_(填“阳极”或“阴极”)。(4)铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成_(填代号)。a冰晶石b氧化铝c铝锭d硫酸铝答案：(1)降低al2o3的熔化温度(2)下层(3)石墨(或碳素)阳极(4)c15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：4oh4e=2h2oo2，阴极反应为：4h2o4e=4oh2h2。电解过程中阳极附近的k通过阳离子交换膜向阴极移动，含氧酸根离子不能通过离子交换膜。一段时间后，阴极附近k、oh浓度变大，从b处(阴极区)得到不含杂质离子的溶液，蒸发结晶后可得较纯净的koh。答案：(1)2al2o3(熔融)4al3o2(2)2al2oh2h2o=2alo3h2(3)4oh4e=2h2oo2h放电，促进水的电离，c(oh)增大b16电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示的电解池，其中a为电解质溶液，x和y均为惰性电极，则：(1)若a为cuso4溶液，则电解时的化学反应方程式为_。(2)若电解含有0.04 mol cuso4和0.04 mol nacl的混合溶液400 ml，当阳极产生672 ml(标准状况下)气体时，溶液的ph_(假设电解后溶液体积不变)。解析：(1)用惰性电极电解cuso4溶液时，阳极oh放电，阴极cu2放电，故电解时既电解溶质又电解溶剂，由此可得电解反应式。(2)电解混合溶液时，阳极上cl先放电，2cl2e=cl2，0.04 mol cl只能生成0.02 mol cl2，即448 ml，转移0.04 mol电子，现共生成672 ml气体，说明