人教版选修4第4章电化学基础第3节电解池第2课时作业.doc

第3节电解池第2课时作业1、关于下列装置的说法正确的是（ ）a. 装置中盐桥内的k+移向cuso4溶液b. 装置将电能转变为化学能c. 若装置用于铁棒镀铜，则n极为铁棒d. 若装置用于电解精炼铜，溶液中的cu2+浓度保持不变2、中国第二化工设计院提出，用间接电化学法对大气污染物no进行无害化处理，其原理示意如图（质子膜允许h+和h2o通过），下列相关判断正确的是（ ）a. 电极i为阴极，电极反应式为2h2o+2e-=2oh-+h2b. 电解池中质子从电极i向电极作定向移动c. 吸收塔中的反应为2no+2s2o32-+h2o=n2+4hso3-d. 每处理1 mol no电解池质量减少16g3、利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收so2，并用阴极排出的溶液吸收no2，下列说法正确的是（）a. a为直流电源的负极b. 阴极的电极反应式为：2hso3-2h2o2e-=s2o42-2oh-c. 阳极的电极反应式为：so22h2o-2e-=so42-4h+d. 电解时，h由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室4、三室式电渗析法处理含na2so4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的na和so可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()a通电后中间隔室的so向正极迁移，正极区溶液ph增大b该法在处理含na2so4废水时可以得到naoh和h2so4产品c负极反应为2h2o4e=o24h，负极区溶液ph降低d当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的o2生成5、下列有关图示实验的说法正确的是（ ）a. 装置中阴极处产生的气体能够使湿润的ki-淀粉试纸变蓝b. 装置中待镀铁制品应与直流电源正极相连c. 装置中电子由b极流向a极d. 装置中的离子交换膜可以避免生成的cl2与naoh溶液反应6、连二亚硫酸钠(na2s2o4)俗称保险粉，还原性比 naso3更强，工业上广泛用于纺织品漂白及作脱氧剂等。工业上可用惰性电极电解 nahso3溶液得到连二亚硫酸钠(na2s2o4)，如下图所示。下列说法不正确的是a. 得到连二亚硫酸钠产品电极反应式为2hso3+2e=s2o42+2ohb. a为阳极c. 连二亚硫酸钠产品在阴极得到d. 若不加隔膜，则得不到连二亚硫酸钠7、用惰性电极电解如下物质可制得对应金属的是（ ）a. 电解熔融alcl3获取金属铝b. 电解mgcl2溶液获取金属镁c. 电解cucl2溶液获取金属铜d. 电解饱和食盐水来获取金属钠8、关于下列各装置图的叙述不正确的是 ( ) a. 用装置精炼铜，a极为粗铜，电解质溶液为cuso4溶液b. 装置盐桥中kcl的cl-移向乙烧杯c. 装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护d. 装置可以验证温度对化学平衡的影响9、截至到2013年12月末，中国光伏发电新增装机容量达到10.66gw，光伏发电累计装机容量达到17.16gw。下列左图为光伏并网发电装置，右图为电解尿素co(nh2)2的碱性溶液制氢的装置示意图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。下列叙述中正确的是（）a. 左图中n型半导体为正极，p型半导体为负极b. 右图溶液中电子流向为从b极流出，从a极流入c. x2为氧气d. 工作时，a极的电极反应式为co(nh2)2+8oh-6e-=co32-+n2+6h2o10、电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性气体电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，以下说法正确的是（）a. a 极与电源的负极相连b. 产物丁为硫酸溶液c. 离子交换膜d 为阴离子交换膜(允许阴离子通过)d. b 电极反立式为2h2o+2e-=2oh-+h211、利用上图装置，可完成很多电化学实验。下列有关叙述正确的是()a若x为锌棒，开关k置于a处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极的阳极保护法b若x为铜棒，开关k置于a处，装置中发生的总反应为2nacl2h2o2naohcl2h2c若x为碳棒，开关k置于b处，在铁棒附近滴入硫氰化钾溶液可看到溶液变红色d若x为碳棒，开关k置于b处，向食盐水中滴入酚酞溶液可看到碳棒附近先变红12、过硫酸铵(nh4)2s2o8是一种重要的氧化剂、漂白剂。工业上用粗硫酸铵(杂质主要为含铁化合物)生产过硫酸铵，其工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)0.1 moll1 (nh4)2so4溶液中，各离子的浓度由大到小的顺序为_。(2)“调ph”控制溶液的ph10，室温下该溶液中c(nh)c(nh3h2o)_。已知：k(nh3h2o)1.7105(3)“氧化”时有中间产物fe6(oh)12so4生成，该物质中nfe()nfe()_；该物质进一步被空气氧化成feooh的化学方程式为_。注：fe()表示二价铁，fe()表示三价铁(4)“电解”时，硫酸铵溶液的浓度为400 gl1，其物质的量浓度是_moll1。(计算结果保留两位小数)(5)“电解”装置如图所示。阳极的电极反应式是_；电解过程中阴极室溶液的ph_(填“变大”“变小”或“不变”)。电解所得溶液a经降温结晶分离出(nh4)2s2o8后，往剩余溶液中加入适量的硫酸铵和_(填化学式)后便可继续用作阳极室的电解液。13、金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。afe2o3 bnacl ccu2s dal2o3（2）辉铜矿（cu2s）可发生反应2cu2s+2h2so4+5o2=4cuso4+2 h2o，当1mol o2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_mol。向cuso4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。（3）右图为电解精炼银的示意图，_（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_。（4）为处理银器表面的黑斑（ag2s），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，ag2s转化为ag，食盐水的作用为_。14、从下表的阴、阳离子中选出适当的离子组成三种电解质(每种离子只能选用一次)，用惰性电极对每种电解质溶液进行电解。回答下列问题：阳离子h+、na+、ag+阴离子cl-、so42-、no3-（1）若阴极放出氢气，阳极放出氧气，且电解后溶液的ph变小，则所选用的电解质的化学式是_，阴极的电极反应式为_。（2）若阴极析出金属，阳极放出氧气，则所选用的电解质的化学式是_，阳极的电极反应式为_。（3）用如图所示装置电解第三种电解质m的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总化学方程式：_。15、如下图所示的装置，c、d、e、f、x、y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在f极附近显红色。试完成以下问题:（1）电源极的名称是_。（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是_。（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。（4）欲用丙装置给铜镀银，g应该是_(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是_(填化学式) 。（5）装置丁中的现象是_，说明_。16、电解原理在化学工业中有广泛应用。（1）利用下图装置电解制备naoh，两电极区电解液分别为naoh和nacl溶液。b极区电解液为_溶液（填化学式），a极要连接电源的_(填“正”或“负”)极。阳极电极反应式为_，电解过程中na+向_电极迁移（填“a”或“b”）。电解总反应的离子方程式是_。（2）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若x为碳电极，为减缓铁的腐蚀，开关k应置于_处。（填“a”、“b”或“c”）若x为锌电极，开关k置于a处，该电化学防护法称为_。参考答案1、【答案】a【解析】解：azn比铜活泼为负极，cu为正极，k+移向cuso4溶液，故a正确；b原电池是将化学能转化为电能，故b错误；c用装置用于铁棒镀铜，则n极为铜棒，故c错误；d电解精炼铜时溶液中的cu2+浓度减小，故d错误；故选a。2、【答案】c【解析】a. 电极i为阴极，阴极上是hso3获得电子生成s2o42，酸性条件下还生成水，电极反应式为：2hso3+2h+2e=s2o42+2h2o，故a错误；b. 电解池中质子从电极向电极i作定向移动，故b错误；c. 吸收池中s2o42与no反应生成n2与hso3，反应离子方程式为：吸收塔中的反应为2no+ 2s2o32-+h2o=n2+4hso3-，故c正确；d、电解池中发生的反应：4hso3-=2h2o+o22s2o42，结合吸收塔中的反应：2no+ 2s2o32-+h2o=n2+4hso3-，得关系式：2noo24h,每处理1 mol no电解池质量减少16 go2和2gh，共18g，故d错误；故选c。3、【答案】c【解析】解：a、二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极a相连，故a错误；b、阴极的电极反应式为：2hso3-+2h+2e-s2o42-+2h2o，故b错误；c、阳极的电极反应式为：so2+2h2o-2e-so42-+4h+，故c正确；d、阳离子交换膜只允许阳离子通过，电解时，阳离子移向阴极，所以h+由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，故d错误；故选c。4、【答案】b【解析】a项正极区发生的反应为2h2o4e=o24h，由于生成h，正极区溶液中阳离子增多，故中间隔室的so向正极迁移，正极区溶液的ph减小。b项负极区发生的反应为2h2o2e=h22oh，阴离子增多，中间隔室的na向负极迁移，故负极区产生naoh，正极区产生h2so4。c项由b项分析可知，负极区产生oh，负极区溶液的ph升高。d项正极区发生的反应为2h2o4e=o24h，当电路中通过1 mol电子的电量时，生成0.25 mol o2。5、【答案】d【解析】解：a、为电解氯化铜溶液，电极反应为：阳极：2cl- -2e-= cl2，阴极：cu2+2e-= cu ，阳极处能产生使湿润淀粉ki试纸变蓝的气体cl2，错误；b、为电镀池，电镀时，镀层金属做阳极与电源正极相连，镀件做阴极与电源负极相连，错误；c、为燃料电池，通氢气（a）的一极为负极，通氧气(b)的一极为正极，原电池中电子从负极（a）沿导线流向正极（a），错误；d、为电解饱和食盐水装置，离子交换膜可以避免生成的cl2与naoh溶液反应，正确。6、【答案】b7、【答案】c【解析】解：电解熔融的氧化铝才能够制备金属铝，a错误；电解熔融的mgcl2获取金属镁，b错误；电解cucl2溶液，阴极得到铜，c正确；电解熔融的氯化钠才能制备钠，而电解饱和食盐水只能得到氢氧化钠溶液，d错误；正确答案选c。8、【答案】b【解析】a. 装置根据电流方向知a为阳极，b为阴极，用此装置精炼铜时，a极为粗铜，电解质溶液为cuso4溶液，故a正确；b. 装置盐桥中kcl的cl-移向负极，即移向甲烧杯，故b错误；c. 装置中钢闸门应与外接电源的负极相连做阴极，获得保护故c正确；d. 装置可以验证温度对化学平衡的影响，2no2(g)=n2o4(g) h c(so)c(h)c(oh)(2)0.17(3)21fe6(oh)12so4o22nh3h2o=6feooh(nh4)2so44h2o或fe6(oh)12so4o2=6feoohh2so42h2o(4)3.03(5)2so2e=s2o不变h2so4【解析】13、【答案】(1) bd (2) 4 ； 氢气(3) a ； no3+3e4h+no+2h2o (4) 做电解质溶液，形成原电池【解析】解：(1)活泼金属采用电解法冶炼，钠、铝都是活泼金属，采用电解熔融态nacl、al2o3的方法冶炼，故选bd；(2)在该反应中，cu元素化合价由+1升高到+2，s元素由-2升高到+6，所以cu2s做还原剂；氧化还原反应中得失电子数相等，所以当有1molo2参与反应时失去4mol电子，则还原剂所失电子的物质的量为4mol；硫酸铜是强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，镁和酸反应生成氢气，故答案为：4；氢气；(3)电解精炼时，粗银做阳极，所以粗银是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是no2，电极反应：no3-+e-+2h+=no2+h2o，故答案为：a；no3-+e-+2h+=no2+h2o；(4)该装置构成原电池，氯化钠溶液作电解质溶液，促进溶液的导电能力，故答案为：作电解质溶液，形成原电池。14、【答案】(1) h2so4 ； 2h+2e-=h2 (2) agno3 ； 4oh-4e-=o2+2h2o(或2h2o-4e-=o2+4h+) (3) nacl+h2onaclo+h2【解析】解：本题考查用惰性电极电解电解质溶液的规律，电极反应式和电解总方程式的书写。由于agcl难溶于水、ag2so4微溶于水，ag+只能与no3-形成电解质溶液。（1）阳离子放电顺序为ag+h+na+，阴离子的放电顺序为cl-oh-含氧酸根。若阴极放出h2，阳极放出o2，本质上电解水，电解质溶液不可能为agno3溶液、电解质溶液中不可能有cl-，由于每种离子只能选用一次，电解质溶液可能为h2so4、na2so4；电解后溶液的ph变小的电解质的化学式为h2so4；阴极的电极反应式为2h+2e-=h2。（2）若阴极析出金属，阳极放出o2，所选电解质为不活泼金属的含氧酸盐，则所选电解质的化学式为agno3。阳极为oh-放电，阳极电极反应式为4oh-4e-=o2+2h2o。（3）由于每种离子只能选用一次，则第三种电解质溶液为nacl溶液，在电解池中fe为阴极，电极反应式为2h2o+2e-=h2+2oh-；石墨为阳极，阳极电极反应式为2cl-2e-=cl2，电解反应为2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2，阳极生成的cl2与阴极生成的naoh发生反应cl2+2naoh=nacl+naclo+h2o，将两反应相加得电解池中发生反应的总化学方程式为nacl+h2onaclo+h2。15、【答案】(1) 正极 (2) 2cuso42h2o2cuo22h2so4(3) 1:1 (4) 银 ； agno3 (5)y极附近红褐色变深 ； 氢氧化铁胶粒带正电荷【解析】解：(1)装置乙中是饱和nacl溶液，通电后，在阳极周围溶液中的cl比oh容易放电，则析出氯气，而在阴极周围溶液中h比na容易放电，则析出氢气，使阴极周围溶液中oh浓度增大而呈碱性，遇酚酞显红色，根据题目叙述在f极附近显红色，则f极为阴极，所以电源b极为负极，a极为正极；(2)装置甲中是cuso4溶液，溶液中的cu2比h更容易在阴极放电而析出铜，溶液中的oh比so42容易放电而析出氧气，所以电解反应的总化学方程式为2cuso42h2o2cuo22h2so4；(3)装置乙中是饱和nacl溶液，电解时在阳极析出氯气，在阴极析出氢气，根据电子转移守恒可得，这两种气体的体积约为1：1；(4)若用丙装置给铜上镀银，因g电极为阳极，所以g为金属银；电