鲁科版选修4 电解原理的应用 作业.doc

课时分层作业(四)电解原理的应用(建议用时：45分钟)基础达标练1许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中，正确的是 ()a含杂质的粗金属作阳极，与直流电源的正极相连b阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关c电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不能含有其他金属阳离子d在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化a阳极失电子，含杂质的粗金属作阳极，纯金属作阴极，若阴极用其他导体就会使需要精炼的金属覆盖在该导体上；粗金属中可能含有一些比较活泼的金属，失电子之后也会进入溶液，电解质溶液的成分可能会增加。2如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是() 【导学号：41722032】a电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色b蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应c铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝d蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触d蛋壳可以将两极产物分开，防止产物之间发生反应。3下列关于电解精炼铜与电镀的说法正确的是()a电解精炼铜时，将电能转化为化学能，电路中每通过2 mol e，阳极就会溶解64 g铜b电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为精铜，电解过程中电解质溶液不需要更换c在铁制器皿上镀铝，熔融氧化铝作电解质，铁制器皿作阴极，铝棒作阳极d电镀过程中电镀液需要不断更换c电解精炼铜时，阳极为粗铜，比铜活泼的金属也会反应，电路中每通过2 mol e，阳极溶解的铜的质量小于64 g，a项错误。电解精炼铜时，比铜活泼的金属在阳极也会失去电子，而阴极上铜离子得到电子转化为铜单质，溶液中的铜离子浓度减小，因此在电解精炼过程中，需要更换电解质溶液，b项错误。电镀过程的实质是在电能的作用下，将阳极上的金属转移到阴极上，因此电镀液不需要更换，d项错误。4若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜上发生的反应是：age=ag在银片上发生的反应是：4oh4e=o22h2o需用硫酸铜溶液为电镀液需用硝酸银溶液为电镀液abcdb铜片上镀银，铜片作阴极，接电源负极，错；银片作阳极，接电源正极，正确；铜电极上，ag得电子析出，正确；银片是阳极，失电子变成ag落入电解液，错；需用agno3作电镀液，正确，错。正确的为。5以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质fe、zn、ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述中正确的是 ()粗铜与直流电源负极相连阴极发生的反应为cu22e=cu电路中每通过3.011023个电子，得到的精铜质量为16 g杂质ag以ag2so4的形式沉入电解槽形成“阳极泥”a bcda电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜在阴极析出，单质银不放电，形成阳极泥，没有ag2so4。综合上述分析a项正确。6串联电路中连接分别装有0.5 moll1下列溶液的四个电解池，用惰性电极进行电解，连接直流电源一段时间后，溶液ph最小的是(电解产生的气体全部逸出)()akno3溶液bnacl溶液cagno3溶液dcucl2溶液c电解kno3溶液实际上是电解水，电解方程式为2h2o2h2o2，一段时间后，溶液仍呈中性；电解nacl溶液的电解方程式为2nacl2h2oh2cl22naoh，一段时间后，由于产生了naoh，溶液呈碱性；电解agno3溶液的电解方程式为4agno32h2o4ago24hno3，所得溶液为硝酸溶液，呈酸性；电解cucl2溶液的电解方程式为cucl2cucl2，所得液体为水。7用惰性电极电解nacl溶液，下列叙述正确的是()a电解时阳极得到氯气，阴极得到金属钠 b若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液，溶液呈棕黄色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b用惰性电极电解nacl溶液，阴极电极反应式为2h2o2e=2ohh2，阳极电极反应式为2cl2e=cl2，由电极反应式可知，阳极得到cl2，阴极得到h2，a项错误；阳极得到的cl2与ki反应生成i2，b项正确；阴极附近产生oh，c项错误；由电池反应可知，搅拌后溶液呈碱性，d项错误。8用惰性电极电解饱和食盐水，当电源供给0.2 mol电子时停止通电。若此溶液体积为2 l，则常温下所得电解质溶液的c(oh)是 ()a1 moll1b0.2 moll1c0.1 moll1d0.02 moll1c常温下电源供给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，c(oh)0.1 moll1。9取一张用饱和nacl溶液浸湿的ph试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是 ()ab电极是阴极ba电极与电源的正极相连接c电解过程中，水是氧化剂db电极附近溶液的ph变小d由试纸变色可知，a电极产生cl2，应为电解池的阳极，与电源正极相连，则b为阴极。d项中b电极上h放电，附近oh浓度增大，ph变大。10工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取cl2、h2、naoh。请回答下列问题：(1)在电解过程中，所发生反应的离子方程式为_。(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的ca2、mg2、so等杂质离子，使用的试剂有：ana2co3溶液bba(oh)2溶液c稀盐酸其中合理的加入顺序为_(填写序号)。(3)如果在容积为10 l的电解池内，一段时间后共收集到11.2 l(标准状况)气体。这时溶液中naoh的物质的量浓度为_(设电解时溶液的体积不变)。解析(2)先加过量的ba(oh)2除去so和mg2，再加入过量的na2co3除去ca2和开始时过量的ba2，将生成的沉淀过滤除去，再加稀盐酸调节ph等于7。(3)设生成naoh的物质的量为x。naoh的物质的量浓度为0.5 mol10 l0.05 moll1。答案(1)2cl2h2o2ohh2cl2(2)bac(3)0.05 moll111如图所示，a为直流电源，b为浸润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，发现滤纸b上的c附近显红色。请回答： 【导学号：41722033】(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，接通开关k，使c、d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_(要求填两种电解质溶液)。解析(1)根据c附近显红色可知，该极发生反应2h2o2e=h22oh，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a是电源的正极。(2)滤纸b上发生的总反应方程式为2nacl2h2oh2cl22naoh。(3)电极e为阳极，电极反应式为zn2e=zn2，阴极铁上镀锌，则阴极反应式为zn22e=zn，电解液应为含镀层金属离子的溶液，所以可用znso4溶液或zncl2溶液等。答案(1)正(2)2nacl2h2oh2cl22naoh(3)zn2e=zn2zn22e=znznso4溶液zncl2溶液能力提升练12纳米级cu2o因具有优良的催化性能而受到广泛关注。采用离子交换膜控制电解液中oh的浓度制备纳米级cu2o的装置如图所示，发生的反应为2cuh2ocu2oh2。下列说法正确的是()a钛电极上发生氧化反应b阳极附近溶液的ph逐渐增大c离子交换膜应采用阳离子交换膜d阳极反应式为2cu2oh2e=cu2oh2od钛电极与电源负极相连作阴极，发生氢离子得电子的还原反应，a项错误；根据总反应可得阳极反应式为2cu2e2oh=cu2oh2o，消耗oh，则阳极附近溶液的ph减小，b项错误，d项正确；阳极反应式为2cu2e2oh=cu2oh2o，则应采用阴离子交换膜，c项错误。13kio3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以ki溶液为电解质溶液。在一定条件下电解，总反应式为ki3h2okio33h2。下列有关说法正确的是() 【导学号：41722034】a电解时，石墨作阳极，铁作阴极b电解时，在阳极上产生氢气c电解后得到kio3产品的步骤：过滤浓缩结晶灼烧d电解过程中，每转移0.6 mol电子，理论上可得到0.6 mol无水kio3晶体a电解过程中，阳极上i放电生成io，阴极上h2o电离出的h放电生成h2，因此阳极应为惰性电极，a项正确，b项错误。电解后得到kio3产品的步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，c项错误。1 mol i生成1 mol io转移电子6 mol，则每转移0.6 mol电子，理论上可得到0.1 mol无水kio3晶体，d项错误。14如图所示，三个烧杯中盛有足量的电解质溶液，a、b、c、d、e均为石墨电极，通电一段时间后，a电极上有红色物质析出。下列说法正确的是()ae电极上可以析出使湿润的淀粉ki试纸变蓝的气体bc电极周围的溶液变红ca烧杯中溶液的ph升高db烧杯中加一定量的kcl固体可使溶液恢复原状ba电极上有红色物质析出，说明a为阴极，则b为阳极，c为阴极，d为阳极，e为阴极，则电解cucl2溶液时，e电极(阴极)上析出铜，a项错误；c为阴极，c电极附近生成氢氧化钠，可使酚酞试液变红，b项正确；a烧杯中阳极铜被氧化，阴极上析出铜，因此溶液的溶质不变，其ph不变，c项错误；b烧杯中阳极上析出氯气，阴极上析出氢气，因此通入一定量的氯化氢气体可使电解质溶液恢复原状，d项错误。15(1)氯碱工业上利用电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等一系列化工产品。如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。试回答下列问题：离子交换膜的作用为_、_。精制饱和食盐水从图中_(填“a”“b”“c”或“d”，下同)处补充，氢氧化钠溶液从图中_处收集。(2)mno2可作超级电容器材料。用惰性电极电解mnso4溶液可制得mno2，其阳极的电极反应式为_。(3)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题之一。将吸收h2s后的烧碱溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：s22e=s(n1)ss2=s写出电解时阴极的电极反应式：_。用稀硫酸酸化电解后阳极区的溶液可得到硫单质，其离子方程式为_。解析(1)采用阳离子交换膜的目的是防止阴极产生的oh移向阳极与氯气反应，从而得到纯度较高的naoh溶液和cl2，也避免了h2与cl2混合发生反应而爆炸；在阳极上cl失去电子生成cl2，cl的量会减少，所以应该从a处补充精制饱和食盐水，在阴极上水得到电子生成oh和h2，而阳极区的na从阳极移向阴极与oh结合生成naoh，所以可从d处收集到naoh溶液。(2)用惰性电极电解mnso4溶液制取mn