电解池典型习题

陕西省西安中学附属远程教育学校 电解的有关计算1将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解。(1)当有1.0 10-3 mol的OH一放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量是_。(2)若溶液的体积为1L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出5.6 mLO2时，溶液的pH是_。答案 (1)0.032 g (2)32用惰性电极电解0.1 L M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L(标准状况)O2，从而可知M的相对原子质量是_，溶液的pH是 (均用含有a、b、x的代数式表示)。答案 5.6ax/b -lg(25b/14)归纳总结 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的pH及物质的量浓度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：(1)得失电子守恒法计算：用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。(2)总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。(3)关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。活学活用3把两支惰性电极插入500 mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是 ( )A27 mg B54 mg C108 mg D216 mg答案 B4在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2+的物质的量浓度为 ( )A1 molL-1 B2 molL-1C3 molL-1 D4 molL-1答案 A检测反馈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，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极答案 A2某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 ( ) Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl答案 B3利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是 ( )A电解时以纯铜作阳极B电解时阳极发生还原反应C纯铜连接电源负极，其电极反应式是Cu-2e-=Cu2+D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等金属的阳极泥答案 D4将含0.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是 ( )A5.6L B6.72 L C13.44 L D11.2 L答案 A 5如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 molL-1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 molL-1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是 ( ) A2:2:4:1 B1:1:2:1C2:1:1:1 D2:1:2:1答案 A6右图是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。(1)a电极的名称_。(2)电解过程中观察到的现象_。(3)确定N出口的气体最简单的方法是_。(4)电解的总反应离子方程式为_。(5)若将b电极换成铁作电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象_。答案 (1)阴极 (2)两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体变为黄绿色b极区溶液变为浅黄绿色(3)用湿润的淀粉-KI试纸检验，变蓝则是Cl2 (4)2C1-+2H2O Cl2+H2+2OH-(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色电解池习题基础过关一、电解原理的应用1在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是A都是轻金属 B都是活泼金属C成本低廉 D这些金属的化合物熔点较低答案 B2火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时 ( )A粗铜接电源负极B纯铜作阳极C杂质都将以单质形式沉积到池底D纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol答案 D3欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是 ( )AAg和AgCl溶液 BAg和AgNO3溶液CPt和Ag2CO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液答案 B4某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3：1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是 ( )A阴极只析出H2B阳极先析出Cl2，后析出O2C电解最后阶段为电解水D溶液pH不断增大，最后为7答案 D 5观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是 ( ) A装置工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等 B装置中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，并且电流表示数不断变小 C装置中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过 D装置的待镀铁制品应与电源正极相连 答案 B二、电解的有关计算6用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给0.2 mol电子时停止通电。若此溶液体积为2L，则所得电解液的pH是 ( )A1 B8 C13 D14答案 C7以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为。 ( )A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 g答案 B8在水中加等物质的量的Ag+、Ba2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为 ( )A35.5：108 B 16：207 C8：1 D108：35.5答案 C9常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 molL-1的Cu(NO3)2和0.1 molL-1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是 ( )A阴极增重1.4 g B所得溶液pH1答案 B能力提升10电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与右图中的电解池相连，其日a为电解液，X和Y均为惰性电极，则：(1)若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为_。(2)若电解含有0.04 mol CuSO4和0.04 mol NaCl的混合溶液400 mL，当阳极产生672 mL(标准状况下)气体时，溶液的pH=_ (假设电解后溶液体积不变)。答案 (1)2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 (2)111如图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。(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Fe极电极反应式为_，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈_色。 答案 (1)阴 纯铜 Cu2+2e-=Cu 含Cu2+的溶液 (如CuSO4溶液) (2)2H+2e-=H2 红 12，铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答： (1)工业冶炼铝的化学方程式是_。(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_。(3)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，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液体出口（填写“A”或“B”）导出。答案 (1)2Al2O3(熔融) 4Al+3O2(2)2Al +2OH-+2H2O=2 AlO2- +3H2(3)4OH-4e-=2H2O+O2 H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大 B拓展探究13蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O Fe(OH)2 +Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。(1)电解时，电解池的阳极应连接_(填序号)。ANiO2 BFe CFe(OH)2 DNi(OH)2(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至mg，金属M的相对原子质量的计算式为_(用m、x表示)。(3)此蓄电池电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL，转移相同量的电子时，阳极产生气体_L(标准状况)，电解后溶液加水稀释至1 L，溶液的p H为_ 。答案 (1)A (2)50mx (3)0.168 214某课外活动小组准备用如下图所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：A电极B电极X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtClCl2丙FeCu?(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_。(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实