高中化学 1.2《电能转化为化学能-电解》第2课时课堂巩固训练2 鲁科版选修4

1 高中鲁科版化学高中鲁科版化学 1 2 1 2 电能转化为化学能电能转化为化学能 电解电解 第第 2 2 课时课堂巩固训课时课堂巩固训 练练 2 2 选修选修 4 4 1 下列描述中 不符合生产实际的是 A 电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁做阳极 B 电解法精炼粗铜 用纯铜做阴极 C 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网做阴极 D 在镀件上电镀锌 用锌做阳极 解析 选 A 电解池的阳极发生氧化反应 阴极发生还原反应 电解熔融的 Al2O3制 Al 时 若用 Fe 做阳极 会发生 Fe 2e Fe2 Fe2 移动到阴极上发生 Fe2 2e Fe 使得到 的 Al 不纯 2 某同学按如图所示的装置进行电解实验 下列说法正确的是 双选 A 电解过程中 铜电极上有 H2产生 B 电解初期 主反应 Cu H2SO4CuSO4 H2 C 电解一定时间后 石墨电极上有铜析出 D 整个电解过程中 H 的浓度不断增大 解析 选 BC 本题是电解原理的具体应用 由题可知 活泼金属做阳极 阳极反应 Cu 2e Cu2 初期在阴极上溶液中的 H 放电 2H 2e H2 溶液中的 H 浓度不 断降低 总反应 Cu H2SO4CuSO4 H2 随着反应的进行 溶液中 Cu2 数目增多 此时在阴极上 Cu2 得电子 Cu2 2e Cu 溶液中的 H 浓度保持不变 3 电解 CuSO4溶液时 若要达到以下三个要求 阳极质量减少 阴极质量增加 电解 溶液中 Cu2 不变 则可选用的电极是 A 纯铜做阳极 含 Zn Ag 的 Cu 合金做阴极 B 含 Zn Ag 的 Cu 合金做阳极 纯铜做阴极 C 用纯铁做阳极 纯铜做阴极 D 用石墨做阳极 用惰性电极 Pt 做阴极 解析 选 A A 项中阳极 Cu 2e Cu2 阴极 Cu2 2e Cu 电解解过程中 Cu2 不变 符合题意 B 项中当合金中的 Zn 失电子时 电解质溶液中 Cu2 减小 C 项中阳极 Fe 2e Fe2 阴极 Cu2 2e Cu Cu2 减小 D 项中阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 2Cu2 4e 2Cu Cu2 减小 4 某同学欲在铜钥匙上镀锌 有关说法正确的是 A 用铜钥匙做阳极 碳棒做阴极 CuSO4溶液做电解质溶液 B Zn 与铜钥匙用导线相连插入 ZnSO4溶液中 C Zn 做阳极 铜钥匙做阴极 ZnSO4溶液做电镀液电解 D 在电镀过程中溶液中的 Zn2 浓度减小 Cu2 浓度增大 解析 选 C 锌为镀层金属需做阳极 铜为镀件 需做阴极 含有镀层金属离子的溶液做电 解液 5 2012 龙岩高二质检 根据金属活动性顺序 Cu 不能发生 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 的反应 但选择恰当电极材料和电解质溶液进行电解 这个反应就能变为现实 下列四组电 极和电解质溶液中 能实现该反应最为恰当的是 2 ABCD 阳极石墨棒 CuCuCu 阴极石墨棒石墨棒 FePt 电解质溶液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液 H2O 解析 选 B 在反应中 Cu 失电子发生氧化反应 因此 Cu 做阳极 H2O 中氢元素被还原 在阴 极得电子 但 H2O 导电能力差 应选择 Na2SO4溶液 6 利用电解法可将含有 Fe Zn Ag Pt 等杂质的粗铜提纯 下列叙述正确的是 双选 A 电解时以精铜做阳极 B 电解时阴极发生还原反应 C 粗铜连接电源负极 其电极反应是 Cu 2e Cu2 D 电解后 电解槽底部会形成含少量 Ag Pt 等金属的阳极泥 解析 选 BD 粗铜精炼以精铜做阴极 粗铜做阳极 电解时阴极 Cu2 得到电子发生还原反 应 B 正确 粗铜连接电源正极 粗铜中的 Ag Pt 等金属不及 Cu 活泼 不能失电子被氧化 形成阳极泥 7 如图所示装置中 a b 都是惰性电极 通电一段时间后 b 电极附近溶液呈红色 下列 说法正确的是 A X 是负极 Y 是正极 B Pt 是阴极 Cu 是阳极 C CuSO4溶液的酸性增强 D CuSO4溶液的酸碱性不变 解析 选 C b 电极附近呈红色 溶液显碱性 b 极是阴极 Y 是负极 X 是正极 则 Pt 是阳 极 电解 CuSO4溶液时 阳极 OH 放电 阴极 Cu2 放电 溶液中有 H2SO4生成 酸性增强 8 2012 潍坊高二调研 用阳极 a 和阴极 b 电解 c 的水溶液一段时间 然后加入 d 能使溶 液恢复到电解前状态的正确组合是 双选 abcd APtPtNaOHNaOH BCCNaClHCl CCuCuCuSO4Cu OH 2 DPtPtH2SO4H2O 解析 选 BD 用惰性电极电解 NaOH 溶液 H2SO4溶液的实质是电解水 因此加入水就能恢复 电解前的状态 电解 NaCl 溶液 生成 NaOH H2和 Cl2 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 因此通入 HCl 气体能恢复电解前的状态 Cu 做阳极电解 CuSO4溶液 实质是电镀 电解质溶液未发生变化 9 KIO3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 反应式为 KI 3H2OKIO3 3H2 下列有关说法中 正确的是 A 电解时 石墨做阳极 铁做阴极 B 电解时 在阳极上产生氢气 C 电解后得到 KIO3产品的步骤有 过滤 浓缩 结晶 灼烧 D 电解中 每转移 0 6 mol 电子 理论上可得到 0 6 mol 无水 KIO3晶体 3 解析 选 A 电解过程中 阳极 I 放电生成 IO 阴极 H 放电生成 H2 因此应为惰性电极 3 做阳极 1 mol I 1 mol IO转移电子 6 mol 每转移 0 6 mol 电子 得 0 1 mol KIO3 3 得到 KIO3的步骤为 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 10 如图所示 甲 乙为相互串联的两个电解池 1 甲池若为用电解原理精炼铜的装置 则 A 电极名称为 极 电极材料是 电极反应式为 电解质溶液可以是 2 乙池中铁极电极反应式为 则乙池中滴入少量酚酞试液 开始电解一段时间 后 铁极附近呈 色 3 若将乙中的石墨电极改为银电极 则乙池为 装置 电解一段时间后 溶液的浓 度 现象 解析 1 本题考查铜的精炼 阳极材料为粗铜 电极反应式为 Cu 2e Cu2 阴极材料 为精铜 电极反应式为 Cu2 2e Cu 2 明确石墨做阳极 铁做阴极 3 考查电镀池 阳极为镀层金属 阴极为镀件 电镀液含镀层金属离子 答案 1 阴 精铜 Cu2 2e Cu 含 Cu2 的溶液 2 Ag e Ag 无 3 电镀 不变 铁表面附着一层光亮的金属 11 在 25 时 用石墨做电极电解 2 0 L 0 5 mol L 1CuSO4溶液 5 min 后 在一个石墨 电极上有 6 4 g Cu 生成 试回答下列问题 1 发生氧化反应的是 极 电极反应式为 2 若电解后溶液的体积不变 则电解后溶液的c H 为 3 若将溶液恢复到与电解前一样 则需加入 mol 的 4 若用等质量的两块铜片代替石墨做电极 电解后两铜片的质量相差 g 电解液 的 pH 填 变小 变大 或 不变 解析 用石墨电极电解 CuSO4溶液 电极反应分别为 阴极 2Cu2 4e 2Cu 阳极 4OH 4e O2 2H2O 电池反应为 2CuSO4 2H2O2Cu 2H2SO4 O2 1 由以上分析可知发生氧化反应的是阳极 2 由以上反应式可知 2Cu 4e O2 2H2SO4 4H 128 g 1 mol 4 mol 6 4 g n O2 n H 即n H 0 2 mol c H 0 1 mol L 1 0 2 mol 2 0 L 3 由 2 可以从溶液中析出n Cu 0 1 mol n O2 0 05 mol 故恢复至原状态应加入 0 1 mol CuO 或 0 1 mol CuCO3 4 若将石墨电极改为铜片 则原装置变为电镀装置 电解前后电解液不发生变化 pH 不变 若阴极铜析出 6 4 g 则阳极溶解铜片 6 4 g 两极质量差为 6 4 g 2 12 8 g 答案 1 阳 4OH 4e O2 2H2O 2 0 1 mol L 1 3 0 1 CuO 或 CuCO3 4 12 8 不变 12 2010 高考大纲全国卷 如图是一个用铂丝作电极 电解稀的 MgSO4溶液的装置 电 解液中加有中性红指示剂 此时溶液呈红色 指示剂的 pH 变色范围 6 8 8 0 酸色 红 色 碱色 黄色 4 回答下列问题 1 下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 填编号 A 管溶液由红变黄 B 管溶液由红变黄 A 管溶液不变色 B 管溶液不变色 2 写出 A 管中发生反应的反应式 3 写出 B 管中发生反应的反应式 4 检验 a 管中气体的方法是 5 检验 b 管中气体的方法是 6 电解一段时间后 切断电源 将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 解析 A 为阴极 B 为阳极 电极反应式分别为 A 极 2H 2e H2 B 极 4OH 4e O2 2H2O 则 A 极附近会产生 OH 水电离出来的 并与 Mg2 形成沉淀 B 极附近会产生 H 水电离出 来的 所以 A 处溶液由红变黄 B 处溶液不变色 电解一段时间后 溶液底部会产生 Mg OH 2 沉淀 溶液中有 H2SO4 切断电源后 Mg OH 2会溶解 答案 1 2 2H 2e H2 Mg2 2OH Mg OH 2 3 4O H 4e 2H2O O2 4 用拇指按住管口 取出试管 靠近火焰 放开拇指 有爆鸣声 管口有蓝色火焰 5 用拇指按住管口 取出试管 放开拇指 将带有火星的木条伸入试管内会复燃 6 溶液呈红色 白色沉淀溶解 13 如图所示 A 为电源 B 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸 滤纸中央滴有一滴 KMnO4 溶液 C D 为电解槽 其电极材料及电解质溶液如图所示 1 关闭 K1 打开 K2 通电后 B 的 KMnO4紫红色液滴向 c 端移动 则电源 b 端为 极 通电一段时间后 观察到滤纸 d 端的电极反应式是 2 5 已知 C 装置中溶液的溶质为 Cu NO3 2和 X NO3 3 且均为 0 1 mol 打开 K1 关闭 K2 通电一 段时间后 阴极析出固体质量m g 与通过电子的物质的量n mol 关系如图所示 则 Cu2 X3 H 氧化能力由大到小的顺序是 3 D 装置中溶液是 H2SO4溶液 则电极 C 端从开始至一段时间后的实验现象是 解析 1 当打开 K2 关闭 K1时 B 形成了一个电解池 由于紫红色的 MnO向 c 端移动 4 从而可以确定 c 为电解池的阳极 a 为电源的正极 b 为电源的负极 因此电解池中 H 和 K 向阴极 d 移动 由于 H 放电能力强 故 d 端的电极反应式为 2H 2e H2 2 由