2014-2015高中化学4.3.2电解原理的应用同步练习新人教版选修4

1、 世纪金榜 圆您梦想 更多精品资源请登录基础演练1在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D铁作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子答案：A2在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极的质量减小，N极的质量增大，符合这一情况的是()A电解质溶液是稀H2SO4B金属M是阳极，金属N是阴极CM和N是石墨电极DM是阴极，N是阳极答案：B3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()A电解时以精铜作阳极B电解时阴极发

2、生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu=Cu22eD电解后，电解槽底部会形成含少量Zn、Ag、Pt等金属的阳极泥解析：粗铜作阳极，发生氧化反应，不活泼的金属(Ag、Pt等)以阳极泥沉积，精铜作阴极，发生还原反应Cu22e=Cu。答案：B4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，用锌作阳极解析：电解池中，铁作阳极，自然会溶解；工业上是用石墨作电极电解Al2O3制得纯铝，A为正确选项；精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，B说法正确；C、D均无误。答案：A5下列有关电化学

3、的示意图中正确的是()解析：A中Zn为负极，Cu为正极；B中Cu与Zn的位置应对换，C中粗铜作阳极，精铜作阴极。答案：D综合应用6电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：电解池中X极上的电极反应式为_，在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式是_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如果用电解法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式是_。Y电极的材料是_，电极反应式是_。(说明

4、：杂质发生的电极反应不必写出)解析：(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl2e=Cl2；阴极反应：2H2e=H2。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H，溶液呈碱性，加入酚酞试液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉­碘化钾试纸变为蓝色。(2)电解精炼粗铜时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中，阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电

5、极的材料是纯铜，电极反应式为Cu22e=Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应为Cu2e=Cu2。答案：(1)2H2e=H2有气泡冒出，溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的淀粉­碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu2基础应用1在电解水制取H2和O2时，为了增强溶液的导电性，常常需要加入一些电解质，最好选用下列物质中的()ANaOH BHCl CNaCl DCuSO4解析：加入电解质的目的是增强溶液的导电性，电解质电离出的离子不能参与电极反应。根据离子的放电顺序，应选NaOH。答案：A2下列说法正确的是()A电解CuCl2溶液时，阴极附近产生的气体

6、使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝B原电池可以作电解池的电源C电解质溶液导电的过程就是其电离的过程D电解池中阴极发生氧化反应解析：电解CuCl2溶液时，阴极析出铜，阳极放出氯气，A错误；原电池可以作电解池的电源，B正确；电解质溶液导电的过程就是其被电解的过程，C错误；电解池中阳极发生氧化反应，D错误。答案：B3如下图所示右边的金属片发生氧化反应的是()解析：金属发生氧化反应就是金属原子失去电子形成阳离子进入溶液。金属原子失去电子，可以是原电池中的活泼金属发生氧化反应而失去电子，也可以是在外加电源作用下失去电子发生氧化反应。A装置中Zn接的是电源的负极，锌表面发生还原反应；B、D中的Cu与Fe均是与比其

7、活泼的金属相连接，右边电极表面发生还原反应；C装置中右边的Cu连接的是电源的正极，电源正极不断将铜片上的电子转移走，Cu2进入溶液而铜电极不断溶解。答案：C4用铂作电极电解下列溶液时，在阳极上有气体放出，且溶液的pH减小的是()AKNO3 BCuSO4 CNaOH DHCl解析：本题主要考查电解原理及有关离子的放电顺序。由阴阳离子的放电顺序可知电解KNO3、NaOH溶液的实质都是电解水，电解质溶液的浓度均增大，KNO3溶液pH不变，NaOH溶液的pH增大；电解HCl溶液，阴极反应2H2e=H2，阳极反应2Cl2e=Cl2，电解的是HCl，电解质溶液的浓度降低，pH增大；电解CuSO4溶液，阴极

8、反应2Cu24e=2Cu，阳极反应4OH4e=O22H2O，电池反应是：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，pH减小。答案：B5如图所示，下列叙述正确的是()AY为阴极，发生还原反应BX为正极，发生氧化反应CY与滤纸接触处有氧气生成DX极与滤纸接触处变红解析：本题左侧装置相当于一个原电池，Zn比Cu活泼，Zn作负极，Cu作正极。原电池提供直流电，用铜电极电解硫酸钠溶液，X极与电源的正极相连作阳极，发生氧化反应，电极反应：Cu2e=Cu2，Y极与电源的负极相连作阴极，发生还原反应，电极反应：2H2e=H2，因此Y极与滤纸接触处变红。答案：A6用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后，下列说

9、法正确的是()A电解过程中阳极质量不断增加B电解过程中溶液的pH不断升高C此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况D电解后两极产生的气体体积比为21解析：用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为：4AgNO32H2O电解,4AgO24HNO3可知：阴极上析出Ag，阳极放出O2，故A正确，D错误；由于生成HNO3溶液，pH应不断降低，B错误；要使溶液恢复电解前的状况要看加入的物质在溶液中的反应：2Ag2O4HNO3=4AgNO32H2O，得到的物质恰好是反应掉的物质，可以使溶液恢复到电解前的状况，C正确。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

10、为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为()A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 g解析：以惰性电极电解CuSO4溶液的总反应方程式可表示为：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，根据方程式可求得生成铜的质量为1.28 g。答案：B8把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，用惰性材料作电极在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A123 B321 C631 D632解析：串联时，通过三个电解池各电极的电量相等。答案：D9一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)，实现了氨的电化学合成。该过程N2和H2的转化率远

11、高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是()AN2在阴极上被氧化B可选用铁作为阳极材料C阳极的电极反应是N26e6H=2NH3D该过程的总反应是N23H22NH3解析：N2在阳极上被氧化，A项错；铁是活泼的金属，作阳极会被氧化，B项错；阴极的电极反应是N26e6H=2NH3，C项错。答案：D10铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O装置如下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段

12、时间后，可单独作为原电池，d电极为正极解析：K闭合时为原电池，为电解池，中发生充电反应，d电极为阳极，发生氧化反应，其反应式为PbSO42H2O2e=PbO24HSO，所以A正确。在题述总反应式中，得失电子总数为2e，当电路中转移0.2 mol电子时，可以计算出中消耗的硫酸的量为0.2 mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后，可以作为原电池，由于c极表面生成Pb，放电时作电源的负极，d表面生成PbO2 ，放电时作电源的正极，所以D也正确。K闭合时d极是阳极，阴离子向阳极移动，所以C错。答案：C能力提升11工业品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

13、槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。(1)该电解槽的阳极反应式是_。(2)通电开始后，阴极附近溶液pH会增大。请简述原因：_。(3)除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“A”或“B”)流出。解析：根据离子放电顺序可知，阳极OH放电产生O2而阴极H放电产生H2，从而使阴极区附近H2OHOH的电离平衡被破坏，平衡右移：OH浓度增大，pH增大，产生的OH和通过阳离子交换过来的K结合成KOH由B口流出。答案：(1)4OH4e=2H2OO2(2)H放电，促进水的电离，OH浓度增大，pH增大(3)B12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

14、电极均是惰性电极。(1)a电极的名称为_。(2)电解过程中观察到的现象_。(3)检验N出口处气体的最简单的方法是_。(4)电解的总反应离子方程式为_。(5)若将b电极换成铁做电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象_。解析：根据电子的流向，可以判断a极的名称，a极连接的是直流电源电子流出的一极，为负极，因此，a极是电解池的阴极；那么b极为阳极，产物为Cl2，检验Cl2的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸；当将b极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极放出H2后剩余的OH结合，首先生成Fe(OH)2沉淀，然后沉淀转化为Fe(OH)3。答案：(1)阴极(2)两极均有气泡产生；a极区溶液变成

15、红色；b极液面上气体为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色(3)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，使试纸变蓝说明生成的是Cl2(4)2Cl2H2OCl2H22OH(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色13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A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_。解析：本题考查电解

16、池有关串联电解的知识。综合性较强。由向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，说明F为阴极，那么E为阳极，所以B为电源的负极，A为电源的正极。甲是电解CuSO4溶液，总方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。乙装置中生成的气体为V(Cl2)V(H2)11。丙是电镀池，所以给铜镀银，阳极G应为Ag，阴极H为Cu，电镀液为AgNO3溶液。由于氢氧化铁胶粒带正电，所以有外加电源时，胶粒定向移动，向阴极移动，所以Y极附近红褐色变深。答案：(1)正极(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)11(4)银AgNO3(5)Y极附近红褐色变深氢氧化铁胶粒带正电荷14氯碱厂电解饱和食盐水制取

17、NaOH的工艺流程示意图如下：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_，与电源负极相连的电极附近，溶液pH_(选填：不变，升高或下降)。(2)电解饱和食盐水的装置如右图所示，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_。装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为_。(3)在用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极室和阴极室，防止Cl2与NaOH反应，采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为_。解析：原理：电解饱和食盐水2NaCl2H2OCl2H22NaOH。(1)离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过