高中化学专题五电化学问题研究5.2电解与电镀同步训练.docx

专题五 电化学问题研究 5.2 电解与电镀1.下列说法中正确的是()电解是把电能转变成化学能电解是把化学能转变为电能电解质溶液的导电是化学变化,金属的导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时必然会导致氧化还原反应的发生A.B.C.D.解析:电解质溶液导电时,溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动,在两个电极上得失电子,发生氧化还原反应,所以电解质溶液的导电过程就是电解过程,此时电源提供电能,把不能自发进行的氧化还原反应转变成现实。金属的导电只是自由电子的定向移动,不存在电子得失,没有新物质产生,是一种物理过程。答案:D2.下列关于铜电极的叙述正确的是()A.铜锌原电池中铜电极上发生氧化反应B.电解饱和食盐水制烧碱时,用铜作阳极C.电解法精炼铜时,粗铜连接电源的正极D.电镀铜和精炼铜时,均用纯铜作阴极解析:铜锌原电池中铜电极为正极,发生还原反应;电解饱和食盐水时,阳极不能为铜(铜能被氧化);电解法精炼铜时,粗铜作阳极被氧化,纯铜作阴极,故C正确;电镀铜时,铜作阳极被氧化而进入溶液中。答案:C3.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,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()A.b电极是阴极B.a电极与电源的正极相连接C.电解过程中,水是氧化剂D.b电极附近溶液的pH变小解析:a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色、外圈呈浅红色,说明a极产生了Cl2,所以a极与电源的正极相连,即a为阳极,电极反应式为2Cl-2e-Cl2,b为阴极,电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-,所以b极附近的pH增大。答案:D4.(2013北京理综)用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是()A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应:Cu2+2e-CuD.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体解析:阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动,可知a为负极、b为正极,A选项正确;阳极发生失电子的反应生成Cl2、阴极发生得电子的反应生成Cu,C、D选项错误;电解质的电离与是否通电无关,B选项错误。答案:A5.如图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是()A.电解一段时间后,往蛋壳中的溶液中滴加几滴酚酞,溶液呈红色B.蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应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、氢氧化钠溶液接触解析:由题意,碳棒与电源正极相连,作阳极,发生氧化反应,即2Cl-2e-Cl2,铁丝与电源负极相连,作阴极,发生还原反应,即2H+2e-H2,周围溶液即蛋壳外的溶液c(OH-)增大,碱性增强,滴加酚酞应该变红,故A、B错误;碳棒周围生成的Cl2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,C错误;蛋壳的作用相当于隔膜,阻止氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触,D正确。答案:D6.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下图所示,电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2。下列说法正确的是()A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成解析:从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电,发生氧化反应,另一电极(石墨)作阴极,发生还原反应,2H2O+2e-H2+2OH-,相应的CuCu2O,转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O,故B、C、D项错。答案:A7.如下图所示,下列叙述正确的是()A.Y为阴极,发生还原反应B.X为正极,发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红解析:根据图示的装置可以得出左侧的装置为原电池,右侧的装置为电解池。根据原电池的构成规律:Zn为负极,Cu为正极。由图示连接情况可知X为阳极发生氧化反应,Y为阴极发生还原反应,电极反应分别为4OH-4e-O2+2H2O,4H+4e-2H2。因为在Y电极附近H+的浓度减小,c(OH-)c(H+),显碱性,所以附近变红色。所以只有A选项正确。答案:A8.(2013重庆理综节选)化学在环境保护中有着十分重要的作用。电化学降解N的原理如图所示。(1)电源正极为(填“A”或“B”),阴极反应式为。(2)若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(m左-m右)为 g。解析:(1)图中N在AgPt电极附近转化成N2,说明N在该极得电子,则AgPt电极作阴极,B为负极,A为正极。阴极反应式为2N+6H2O+10e-N2+12OH-。(2)阳极反应为4OH-4e-O2+2H2O,当转移2 mol电子时,左侧生成16 g O2,同时有2 mol H+向右侧移动,所以左侧溶液质量减少了16 g+2 g=18 g;右侧生成5.6 g N2,同时质量又增加了2 mol H+,所以右侧溶液质量减少了3.6 g,两侧质量变化差为18 g-3.6 g=14.4 g。答案:(1)A2N+6H2O+10e-N2+12OH-(2)14.49.食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、S等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:现提供的试剂有:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。(1)欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、S,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为(只填化学式)。(2)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为2 L,则同样条件下收集的Cl2(填“”“=”或“”)2 L,原因是。解析:(1)要除去S,只能选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的离子N,选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+,选用Na2CO3溶液除去Ca2+及过量的Ba2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的离子K+,再用HCl除去过量的C及OH-。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+。(2)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,在阳极区内产生的Cl2能与生成的NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2小于2 L。答案:(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3(或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH)(2)电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应10.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。用如图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,两电极的材料分别为石墨和铁。电解制Fe(OH)2装置(1)a电极材料应为,电极反应式为。(2)电解液c可以是(填编号)。A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液(3)d为苯,其作用为,在加入苯之前对c应作的简单处理是。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是(填编号)。A.改用稀硫酸作电解液B.适当增大电源的电压C.适当减小两电极间距离D.适当降低电解液的温度(5)若c为Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为。解析:制备Fe(OH)2,关键是防止Fe(OH)2被空气中的O2氧化成Fe(OH)3,故在实验过程中应尽量避免Fe(OH)2接触到O2。首先,Fe2+的溶液要新制。就本题来看,Fe2+来源于用金属铁作电解池的阳极,Fe-2e-Fe2+。电解质的溶液需提供出OH-,以便