高中化学 4-3-2《电解原理的应用》课时练 新人教版选修4

4-3-2 电解原理的应用课程培训双基练习1.(2020年山东高考)用KCl和氯化锌的混合溶液作为电镀溶液对铁制品进行电镀。以下陈述是正确的()A.上述镀锌装置可以在通电前形成一次电池，电镀过程是一次电池的充电过程因为一些电能转化为热能，电镀过程中通过的电量与沉淀的锌量没有确定的关系。c、电镀时电流保持恒定，电解反应速率不随温度升高而改变。D.镀锌层损坏后会失去对铁制品的保护作用。分析：在电镀过程中，被镀金属产品通常用作阴极，被镀金属用作阳极，含有被镀金属离子的溶液用作电镀液。因此，在镀锌铁产品时，铁用作阴极，锌用作阳极。由于锌比铁更有活性，它可以在通电前形成一次电池，但此时锌作为负极失去电子，铁作为正极，而锌在电镀过程中仍然失去电子，因此选项A不正确。在氧化还原反应中，必须满足增益和损耗电子的守恒，因此电镀过程中通过的电量与沉淀的锌量有一定的关系，与能量的变化无关。b不正确。由于在电镀过程中电流保持恒定，通过导线的电子速率是恒定的，因此提高温度不能改变电解反应速率，并且C是正确的。锌涂层损坏后，由于锌比铁更具活性，即使发生电化学腐蚀，锌也会失去电子并保护铁，即选项D不正确。答：c2.(2020年全国高考新课程标准)铁镍电池又称爱迪生电池。放电时的总反应是：铁Ni2O3 3H2O=铁(羟基)22Ni(羟基)2以下关于该电池的说法是不正确的()A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为铁当电池放电时，负电极反应是fe2oh-2e-=Fe(oh)2C.在电池充电过程中，阴极附近溶液的酸碱度会降低D.当电池充电时，阳极反应是2ni(oh)22oh-2e-=ni2o 33h2o分析：从放电过程中的反应可以得出结论，作为还原剂的铁失去电子，作为氧化剂的Ni2O3得到电子，因此选项A和B是正确的；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极是原来的阴极，所以当电池放电时，阴极反应是fe2oh-2e-=Fe(oh)2，所以阴极反应是Fe(oh)2 2e-=fe2oh-，所以在电池充电过程中，阴极附近溶液的酸碱度会上升，c是不正确的。同样，分析选项D是正确的。答：c3.下图可以验证氯化钠溶液(包括酚酞)电解产品的装置是()A.B.C.D.分析：阳极与DC电源的阳极相连。氧化反应发生在阳极上，电子丢失并返回阳极。连接到DC电源阴极的是阴极，在阴极上发生还原反应以接收阴极输出的电子。由此判断，图d的右电极是阳极，并且发生反应：2cl-2e-=Cl2 ,并且可以观察到碘化钾淀粉溶液变成蓝色，证明产生了Cl2；左侧电极为阴极，反应发生：2h 2e-=H2可以观察到阴极区域的溶液变红，这证明产生了氢氧化钠，并且收集的气体在点燃后可以证明是氢。回答：d4.电解硫酸铜和氯化钠混合溶液，启动阴极和阳极分别沉淀物质是()A.H2和Cl2b.cu和cl2C.H2和o2d.cu和O2分析：在硫酸铜和氯化钠的混合溶液中，阳离子为Cu2，氢，钠，Cu2最先放电，阴离子为C1-，羟基-，二氧化硫，其中C1-放电能力最强，所以铜从阴极析出，Cl2从阳极析出。回答：b5.关于电解氯化钠水溶液，下列说法是正确的()A.电解过程中，在阳极获得氯气，在阴极获得金属钠如果碘化钾溶液滴入阳极附近的溶液中，溶液呈棕色如果酚酞测试溶液滴入附近的溶液中C.杂质将以元素形式沉积在储罐底部。纯铜片的重量增益为2.56克，电路中通过的电子为0.04摩尔分析：从金属活性的顺序锌铜银金可以看出，锌首先失去电子进入溶液，然后铜失去电子。由于几乎没有杂质au和ag，当铜溶解时，这两种杂质以元素形式沉积在槽的底部。当纯铜获得2.56克时，获得电子：2.56克/64(克/摩尔) 2=0.08摩尔，即0.08摩尔电子通过电路。d不正确。回答：b7.电解硫酸铜溶液时，必须满足以下三个要求：降低阳极质量；(2)阴极质量提高；(3)在电解质c (Cu2)不变的情况下，可选电极是()A.纯铜作阳极，含锌和银的铜合金作阴极含锌和银的硼铜合金用作阳极，纯铜用作阴极用纯铁做阳极，纯铜做阴极D.石墨作为阳极，惰性电极(铂)作为阴极分析：根据题目中的三个要求，显然是电镀铜的原理。只要选择纯铜作为阳极，阳极质量将降低，阴极质量将提高，电解质中的碳(Cu2)将保持不变。所以选择一个。答：答8.镍镉可充电电池，电极材料为镉和氧化镍，电解液为氢氧化钾，放电过程中电极反应式为CD2OH-2E-=CD2OH-2，2nioOH-2H2O 2E-=2Ni(OH)22OH-。以下陈述不正确()A.电池总反应式：cd 2niooh 2h2o2ni (oh) 2 cd (oh) 2当电池充电时，镉元素减少当电池放电时，电池负极周围溶液的酸碱度不断增加D.当电池充电时，电池的负极与电源的正极相连分析：电池的总反应是由放电过程中两个电极反应相加得到的：Cd2 niooh 2h2o 2 Ni(oh)2 CD(oh)2，a正确；充电时，镉从2变为0，并被恢复，B是正确的；放电时，负电极会消耗氢氧自由基，所以酸碱度应变小，碳是错误的。充电时，电池的负极应连接到电源的负极，D错误。答：光盘9.根据下图装置实验，如果横坐标X在B中表示流入电极的电子物质的量，下面的陈述是不正确的()A.e代表产铜物质的数量B.e .表示在整个反应中消耗水的物质的量C.f代表反应生成氧气的物质的量。D.f代表产生硫酸的物质的量分析：A单元是电解硫酸铜的实验装置。其电解方程式为2cuso 42h2o 2CuO22H2SO 4。根据图b，选项D是错误的回答：d10.(2010年底安徽省淮北市第一中学)中国第五套人民币一元硬币的材质是钢芯镀镍。根据你所掌握的电镀原理，你认为钢芯应该是()A.阳性b .阴性C.阳极d .阴极分析：电镀槽中要电镀的金属应该是阴极。回答：d能力提高11.将浓度为2摩尔/升的硝酸银和0.5升的铜(NO3)2溶液混合，并用铜作为电极进行电解。一段时间后，1.6 g铜沉淀在阴极上。(1) DC电源已输出_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _摩尔电子。(2)溶液中的c (Cu2)为_ _ _ _ _ _ _ _摩尔/升分析：(1)当铜从阴极析出时，银完全放电，因此DC电源具有输出电子：2摩尔/升0.5升2=1.05摩尔。(2)当铜用作电极时，当银和Cu2在阴极沉淀时，在阳极的铜也溶解成Cu2，最终增加Cu2；然而，Cu2的增加对应于沉淀的银，因此Cu2的总量是2摩尔/升0.5升2摩尔/升0.5升=1.5摩尔。c(Cu2+)=1.5摩尔/升.答：(1)1.05 (2)1.512.(2010年底北京市海淀区)如下图所示，c、d、e、f、x、y为惰性电极。打开电源后，将酚酞溶液滴入B中，在F极附近呈红色。试着回答以下问题：(1)甲是外接电源的_ _ _ _ _ _ _ _极，乙是_ _ _ _ _ _ _ _极。(2) A为_ _ _ _ _ _ _ _池，A中的总反应式为：_ _ _ _ _ _ _ _。(3) Col(3)11 (4)氢硝酸银(5)电泳Y极附近颜色变深；x周围的颜色变浅，表明氢氧化铁胶体粒子带正电13.请设计一个实验装置，包括：电解饱和盐水，测量电解过程中产生的氢气量，用图中所示的仪器测试氯气的氧化。(1)当所选仪器连接时，每个接口的顺序为(填写每个接口的代码字母):A连接到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、_ _ _ _ _ _ _ _ _和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _上；b连接到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，而_ _ _ _ _ _ _ _连接到_ _ _ _ _ _ _ _。(2)在实验过程中，装置中的石墨电极接在电源的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _极上，发生的反应是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；铁电极接在电源的_ _ _ _ _ _ _ _极上，反应为_ _ _ _ _ _ _ _；总电解反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)实验测得氢气体积(换算标准条件)为5.60毫升，电解后溶液体积仅为50.0毫升，溶液的酸碱度为_ _ _ _ _ _。分析：(1)原U型管反应器中的两个电极不限于阳极或阴极，可以任意选择。然而，哪些仪器连接在反应器的两侧，它们的连接顺序取决于电极A和B以及电极产品和实验要求。如果上电极A为铁阴极，上电极B为石墨阳极，则反应器两侧所选仪器的接口连接顺序如下：将A连接到储气瓶的G端，将水挤入量筒，用量筒测量的水量来测量产生的H2体积。b连接到洗涤滚筒的D端。生成的Cl2氧化洗涤滚筒中的淀粉KI溶液以证明其氧化性。过量的Cl2被引入烧杯中的导管中，用氢氧化钠吸收Cl2，以防止大气污染。(2)根据电解饱和盐水阳极的反应公式：2cl-2e-=Cl2=为防止电极腐蚀，实验中一般采用石墨作为阳极。阴极上发生的情况是，与水和电分离的h减少，左边的2h 2e-=H2 从而破坏了水的电离平衡并在阴极区域形成氢氧化钠，这是碱性的。阴极通常使用铁电极。电解的总反应方程式为2氯化钠2h2o2氢氧化钠H2氯气。(3)已知电解产生H25.6毫升，相当于=0.000 25摩尔。2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl22摩尔1摩尔x 0.000 25 mol .x=20.000 25摩尔=0.000 5摩尔.c(羟基-)=10-2摩尔/升，酸碱度=12 .答：(1)A和g相遇，f和h相遇；b到d，e到c(2)正电极，2cl-2e-=Cl2 负电极2h 2e-=H2 ；2NaCl+2h2o 2 NaOH+H2+Cl2(3)酸碱值=1214.电解原理在化学工业中被广泛应用。上图显示了包含电解质A的电解池；x和Y是通过导线连接到DC电源的两个电极板。请回答以下问题：(1)如果X和Y都是惰性电极，A是饱和氯化钠溶液，在实验开始时，在每一侧同时滴几滴酚酞测试溶液，然后：(1)电解槽中X电极上的电极反应式为_ _ _ _ _ _，在X电极附近观察到的现象为_ _ _ _ _ _。(2)Y电极上的电极反应公式为_ _ _ _ _ _，电极反应产物的测试方法为_ _ _ _ _ _。(2)如果用电解法精炼粗铜，选择硫酸铜溶液作为电解液A，则：X电极材料为_ _ _ _ _ _ _ _，电极反应公式为_ _ _ _ _ _ _ _。(2)Y电极材料为_ _ _ _ _ _，电极反应公式为_ _ _ _ _ _。(3)与电解前相比，溶液中的C(Cu2)_ _ _ _ _ _ _(填写“较大”、“较小”或“不变”)。(3)如果用该装置在铁上实现镀锌，在电极X上的反应是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，电解槽中的电镀液可以是_ _ _ _ _ _ _ _(只需注入两种电解液)。分析：(1)X连接到电源的负极作为阴极，发生还原反应：2H2E-=H2和X极(3)在电解