人教版选修4 第4章第3节 电解池（第2课时） 作业 (1).doc

第3节 电解池（第2课时）(建议用时：45分钟)学业达标1下列关于铜电极的叙述中，正确的是()a铜锌原电池中铜是正极b用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极c在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极d电解稀硫酸制h2、o2时铜作阳极【解析】本题主要考查了原电池、电解池的区别。a叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极。b、c、d叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得到电子的还原反应，所以精炼粗铜时，粗铜应作为阳极，镀铜时铜也应作为阳极以提供cu2，而电解稀硫酸时，如把铜作为阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。故选a。【答案】a2下列金属只能用电解法冶炼获得的是()anabcucfedau【解析】cu、fe用热还原法获取，au用富集获取；2nacl(熔融)2nacl2。【答案】a3(2016郑州高二检测)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为zn，其他电极均为cu，则下列说法正确的是()a电子移动：电极电极电极电极b电极发生还原反应c电极逐渐溶解d电极的电极反应：cu2e=cu2【解析】左池为原电池，右池为电解池。a项，电子不能通过电解质溶液，即不能实现电极电极；b项，电极 发生氧化反应：zn2e=zn2；c项，电极：cu22e=cu。【答案】d4金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的fe、zn、cu、pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是()a阳极发生还原反应，其电极反应式为：ni22e=nib电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等c电解后，溶液中存在的金属阳离子只有fe2和zn2d电解后，电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt【解析】本题为“电解精炼铜”的迁移应用，a项，阳极应发生氧化反应。c项，溶液中的阳离子主要为ni2，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为zn2e=zn2，fe2e=fe2，ni2e=ni2，cu、pt在该条件下不失电子，阴极反应为ni22e=ni，fe2、zn2在该条件下不得电子。比较两电极反应，因zn、fe、ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。【答案】d5关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极)，下列叙述正确的是 ()a若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色b若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液，溶液呈棕黄色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：2cl2e=cl2阴极：2h2e=h2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，溶液呈棕黄色，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】b6(2016长沙高二检测)某学生按右图装置进行实验，下列说法不正确的是()aa池为原电池，b池为电解池b石墨棒c2为阴极，电极反应式为2h2e=h2c石墨棒c1附近可观察到溶液呈红色d当c2极析出224 ml气体(标准状况)时，锌电极的质量减少0.65 g【解析】c2极附近溶液呈碱性，使酚酞显红色。【答案】c7某兴趣小组设计如下图微型实验装置。实验时，先断开k2，闭合k1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开k1，闭合k2，发现电流表a指针偏转。下列有关描述正确的是()a断开k2，闭合k1时，总反应的离子方程式为：2h2clcl2h2b断开k2，闭合k1时，石墨电极附近溶液变红c断开k1，闭合k2时，铜电极上的电极反应式为：cl22e=2cld断开k1，闭合k2时，石墨电极作正极【解析】解答本题时应特别注意，金属cu在电解池和原电池中作何种电极。当断开k2，闭合k1时为电解池，由于两极都有气泡冒出，故相当于惰性电极电解饱和食盐水，故铜作阴极而石墨作阳极，阳极反应为2cl2e=cl2，电池总反应的离子方程式为2cl2h2oh2cl22oh，a、b都错；当断开k1，闭合k2时组成原电池，铜作负极而石墨作正极，故c错而d正确。【答案】d8用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入()a0.1 mol cuob0.1 mol cuco3c0.1 mol cu(oh)2d0.05 mol cu2(oh)2co3【解析】根据图像和电解原理，op段电解反应的化学方程式为：2cuso42h2o2cuo22h2so4，pq段电解反应的化学方程式为：2h2o2h2o2，所以溶液中应加入cuo：0.1 mol，h2o：0.05 mol，分析四个选项，加入0.05 mol cu2(oh)2co3合适。【答案】d9用惰性电极电解一定浓度的cuso4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.2 mol cu2(oh)2co3后恰好恢复到原电解前的浓度和ph(不考虑二氧化碳的溶解)，则电解过程中转移的电子的物质的量为()a0.4 molb0.8 molc1.2 mold1.6 mol【解析】加入0.2 mol cu2(oh)2co3使溶液恢复，相当于加入0.4 mol cuo和0.2 mol h2o，这说明cuso4电解完后，又继续电解生成的h2so4溶液。加入0.4 mol cuo，说明电解时转移0.8 mol电子，加入0.2 mol h2o，说明电解时转移0.4 mol电子，共转移1.2 mol电子。【答案】c10下图中的a为直流电源，b为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，c为电镀槽，接通电路后，发现b上的c点显红色。请填空：(1)电源a中a为_极。(2)滤纸b上发生的总反应方程式为：_。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通k点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为：_，电极f上发生的反应为：_，槽中盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。【解析】(1)根据c点酚酞变红，则该极的反应为：2h2e=h2，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a是正极。(2)滤纸b上发生的总反应方程式为：2nacl2h2o电解,h2cl22naoh。(3)c、d两点短路后，e为阳极，反应为：zn2e=zn2，阴极上镀锌，则阴极反应为zn22e=zn，电解液用含镀层离子的电解质溶液，所以可用znso4溶液或zn(no3)2溶液等。【答案】(1)正(2)2nacl2h2o电解,h2cl22naoh(3)zn2e=zn2zn22e=znznso4溶液zn(no3)2溶液11(2016沈阳高二检测)如图所示，u形管内盛有100 ml 的溶液，按要求回答下列问题：(1)打开k2，合并k1，若所盛溶液为cuso4溶液：则a为_极，a极的电极反应式为_。若所盛溶液为kcl溶液：则b极的电极反应式为_。(2)打开k1，合并k2，若所盛溶液为滴有酚酞的nacl溶液，则a电极附近可观察到的现象是_，na移向_极(填a、b)；总反应化学方程式是_。(3)如果要用电解的方法精炼粗铜，打开k1，合并k2，电解液选用cuso4溶液，则a电极的材料应换成是_(填“粗铜”或“纯铜”)，反应一段时间后电解质溶液中cu2的浓度将会_(填“增大”、“减小”、“不变”)。【答案】(1)负zn2e=zn22h2oo24e=4oh(2)a极上有气泡电极附近溶液变红a2nacl2h2o2naohh2cl2(3)纯铜减少能力提升12(2015四川高考)用下图所示装置除去含cn、cl废水中的cn时，控制溶液ph为910，阳极产生的clo将cn氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()a用石墨作阳极，铁作阴极b阳极的电极反应式：cl2oh2e=cloh2oc阴极的电极反应式：2h2o2e=h22ohd除去cn的反应：2cn5clo2h=n22co25clh2o【解析】a若铁作阳极，则铁失电子生成fe2，则cn无法除去，故铁只能作阴极，a项正确；b.阳极cl放电生成clo，cl的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知该溶液呈碱性，b项正确；c.阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应，在碱性条件下，h2o提供阳离子(h)，c项正确；d.由于溶液呈碱性，故除去cn，发生的反应为2cn5cloh2o=n22co25cl2oh，d项错误。【答案】d13用石墨电极电解100 ml h2so4和cuso4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 l气体(标准状况下)，原混合溶液中cu2的物质的量浓度为()a1 mol/lb2 mol/lc3 mol/ld4 mol/l【解析】根据题设条件，两极上电极反应式为阴极：首先cu22e=cu，然后2h2e=h2；阳极：4oh4e=2h2oo2。既然阴极上收集到h2，说明cu2已完全放电，根据电子守恒，阴极上cu2、h得电子总数应等于oh失电子总数。析出0.1 mol h2获得0.2 mol电子，析出0.1 mol o2失去0.4 mol电子，所以有0.1 mol cu2放电，获得0.2 mol电子，c(cu2)0.1 mol/0.1 l1 mol/l。【答案】a14把物质的量均为0.1 mol的cucl2和h2so4溶于水制成100 ml的混合溶液，用石墨作电极电解混合溶液，并收集两电极所产生的气体，通电一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同，则下列叙述正确的是 ()a电路中共转移0.6na个电子b阳极得到的气体中o2的物质的量为0.2 molc阳极质量增加3.2 gd电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol/l【解析】根据两极均产生气体知，阴极电极反应有：cu22e=cu和2h2e=h2，阳极电极反应有：2cl2e=cl2和4oh4e=o22h2o，设阴极生成x mol h2，结合n(cucl2)0.1 mol和电子守恒得：x0.1，解得x0.2。电路中共转移电子：(0.120.22)mol0.6 mol，a正确；阳极得到的气体中含o2：0.1 mol，b错误；阳极的质量不变，c错误；电解后溶质和水均减小，其溶液的体积减小，故c(h2so4)1 mol/l，d错误。【答案】a15下图中电极a、b分别为ag电极和pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 ml(标准状态)气体。回答：【导学号：29910058】(1)直流电源中，m为_极。(2)pt电极上生成的物质是_，其质量为_g。(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2_。(4)agno3溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，agno3溶液的ph_，硫酸的浓度_，硫酸的ph_。(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸_g。【解析】(1)电解5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应：2h2o2h2o2，v(h2)v(o2)21。据此可确定d极为阴极，则电源的n极为负极，m极为正极。(2)在336 ml气体中，v(h2)336 ml224 ml，为0.01 mol；v(o2)336 ml112 ml，为0.005 mol。说明电路上有0.02 mol电子转移，因此在b极(pt、阴极)产生ag：0.02 mol108 gmol12.16 g，即0.02 mol的ag。(3)n(e)n(ag)n(o2)n(h2)0.020.020.0050.01221。(4)由ag(阳)电极、pt(阴)电极和agno3溶液组成