苏教版选修4 专题1第二单元 化学能与电能的转化（第4课时） 作业.doc

第二单元 化学能与电能的转化第4课时 电解原理的应用一、选择题1. 在冶金工业上，常用电解法得到na、mg、al等金属，其原因主要是（ ）a. 这些金属的化合物熔点低 b. 它们都是轻金属 c. 它们的性质很活泼 d. 此方法成本低 2. 下列可被工业上采用的冶金方法是（ ）a. 电解熔融的氯化铝制铝b. 电解熔融的氯化镁制镁c. 电解氯化钠溶液制钠d. 高温下用h2还原氧化镁制镁3. 下列有关电解精炼铜的说法中错误的是（ ）a. 粗铜做阴极 b. 电解一段时间后，溶液中会存在锌、铁等不活泼的金属阳离子c. 阳极泥中含有金、银等贵重金属 d. 电解质溶液可以选用硫酸铜溶液4. 电解法精炼含有fe、zn、ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是（ ）a. 电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极 b. 粗铜与电源负极相连，发生氧化反应c. 阴极上发生的反应是cu2+ + 2ecu d. 电解后fe、zn、ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥5. 某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）a. 铅笔端作阳极，发生还原反应b. 铂片端作阴极，发生氧化反应c. 铅笔端有少量的氯气产生d. a点是负极，b点是正极6. 如图是在待镀铁制品上镀铜的实验装置，则下列说法正确的是（ ）a. 电源a极为负极b. 极上铜放电而逐渐消耗c. 极上发生的电极反应为fe2e=fe2d. 极上cu2放电而使溶液中cu2浓度逐渐变小7. 关于惰性电极电解nacl水溶液，下列叙述正确的是（ ）a. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠b. 若在阳极附近的溶液中滴入ki试液，溶液呈棕色c. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色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二、填空题8. （1）用惰性电极电解饱和nacl溶液，请写出：阳极的电极反应为： ；总反应离子方程式： 。要使电解后的溶液恢复到和原溶液一样，则应加入一定量的 。（2）用电解法精炼粗铜，电解液选用cuso4溶液。请回答：阳极的电极材料是 ，电极反应式是 ；阴极电极的材料是 ，电极反应式是 。（杂质发生的电极反应不必写出）9. 粗铜中常含有锌、镍、银、金等杂质，工业上常用电解的方法精炼粗铜。（1）电解时_作阳极，电极反应式为_；_作阴极，电极反应式为_。（2）电解前cuso4溶液的浓度为1 moll1，电解时如有0.5 mol电子发生转移，则此时电解液中cuso4的浓度为_，阴极得到的纯铜质量为_。阳极泥的主要成分是_。10. 电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；x、y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若x、y都是惰性电极，a是饱和nacl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中x极上的电极反应式为 。在x极附近观察到的现象是 。 y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用cuso4溶液，则x电极的材料是 ，电极反应式是 。y电极的材料是 ，电极反应式是 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）（3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，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溶液出口_（填写“a”或“b”）导出答案及解析一、选择题1. c 解析：某些活泼金属或某些活泼非金属因从化合物中还原或氧化制取很难，故采用电解法。例如：2nacl2na+cl2 mgcl2mg+cl2 2al2o34al+3o2 2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2 2khf22kf+h2+f22. b 解析：氯化铝是共价化合物，熔融状态下以分子状态存在，其中缺少自由移动的离子，故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝。a不正确。na、mg2、al3在水溶液中电解时，电子被h得到，因而电解比氢活泼的金属阳离子的水溶液是得不到金属单质的。c不正确。比al活泼的金属很难用一般的还原剂（如h2、co、c等）把它们从化合物中还原出来。况且，mgo熔点很高。工业上制取镁是采用电解熔融mgcl2的方法。d不正确，所以答案选b。3. a 解析：电解精炼铜时粗铜必须作阳极，精铜作阴极，硫酸铜作电解质溶液。a不正确，d正确。粗铜中含有比铜活泼的金属，电解时先失去电子，b正确。同时粗铜中也含有比铜不活泼的金、银等贵重金属，在电解时不会失去电子，故而形成阳极泥。答案是a。4. c 解析：a. 不正确，电解时以硫酸铜溶液作电解液，粗铜作阳极，精铜作阴极； b. 不正确，粗铜与电源正极相连，发生氧化反应，cu 2ecu2；c. 正确，阴极上发生的反应是cu2+ + 2ecu；d. 不正确，电解后ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥，fe、zn先溶解，留在溶液中。5. d 解析：本题考查的是电解饱和食盐水实验，电解实验中阳极发生氧化反应，生成氯气，阴极发生还原反应生成氢气，由电极反应式可知，在阴极生成氢氧化钠，出现红色字迹，所以铅笔作阴极，a为电源负极。故选d。6. b 解析：电镀时，镀件作阴极，则b为负极，镀层金属作阳极，a为正极，故a项错；c项中，cu22e=cu，故c项错；d项中cuso4溶液的浓度不变，也是错误的，答案选b。7. b 解析：a. 电解时不会有单质钠生成，阴极得到是氢气，故错；电解nacl水溶液后溶液呈碱性，即酚酞试液，溶液呈红色，故c、d项错。故选b。二、填空题8. （1）2cl2e=cl2；2cl+2h2o2oh+h2+cl2 hcl （2）粗铜，cu2e=cu2+精铜，cu2+2e=cu 解析：（1）用惰性电极电解饱和食盐水阳极反应式为2cl2e= cl2，阴极反应式为2h2o+2e=h2+2oh，总反应式为2cl +2h2o 2oh + h2 + cl2。（2）粗铜电解精炼时粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解液。粗铜中比铜活泼的金属失电子溶解，比铜不活泼的金属形成阳极泥沉积到电解槽底部。阳极反应为cu2e=cu2+等，阴极反应为cu2+2e=cu。9. （1）粗铜 cu2e=cu2+，zn2e=zn2+ 纯铜 ?cu2+2e=cu（2）1 moll1 16 g 银、金解析：本题考查精炼铜的有关知识。注意：在精炼铜的过程中，理论上电解液浓度保持不变。10. （1）2h+ + 2e = h2 放出气体，溶液变红。2cl 2e = cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在y电极附近，试纸变蓝色。（2）纯铜 cu2+ + 2e = cu 粗铜 cu 2e = cu2+ （3）4oh4eo22h2o，2h+ + 2e = h2使h+浓度减小 b解析：（1）x和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式是2h+ + 2e = h2。随着氢离子的不断放电，阴极周围水的电离平衡被破坏，所以阴极周围溶液显碱性，溶液变成红色。y电极和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式是2cl2e=cl2。由于氯气具有强氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，据此可以检验，即把湿润的碘化钾淀粉试纸放在y电极附近，试纸变蓝色。（2）粗铜精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜作电解质溶液，所以x是纯铜，电极反应式是cu2+ + 2e = cu。y电极是粗铜，电极反应式是cu2e=cu2+。（3）阳极是溶液中的