电解池及其应用

1、 专题五化学反应与能量变化 课时27电解池及其应用一、单项选择题1.(2012·上海闵行区三模改编)原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用,下列有关判断错误的是()图1图2图3A.图1:实验研究的是金属的吸氧腐蚀,Fe上的反应为Fe-2e-Fe2+B.图2:研究的是电解CuCl2溶液,它将电能转化为化学能C.图3:研究的是电解饱和食盐水,电解过程中,B极上发生氧化反应D.图1、图2、图3中涉及的主要反应都是氧化还原反应2.(2012·英德中学)某小组为研究电化学原理,设计如右图所示装置。下列叙述不正确的是()A.a和b用导线连接时,正极发生反应:Cu2+2e-CuB.a和

2、b不连接时,铁片质量会增加,原因是发生反应:Cu2+FeCu+Fe2+C.无论a和b是否连接,铁片均被腐蚀,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b分别连接电源正、负极,Cu电极发生反应:4OH-4e-2H2O+O23.(2011·佛山质检)用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A.CuCl2(CuSO4)B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl)D.CuSO4Cu(OH)24.(2013·东莞一模)关于下列各图的说法,正确的是()A.中阴极处能产生使湿润淀粉-KI试纸变蓝的气体B.中待镀铁制品应与电源正极相连

3、C.中电子由b极流向a极D.中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应5.(2012·湛江一中)右图中,a、b为直流电源电极,c、d为惰性电极,电解液为淀粉碘化钾溶液,电解时d极先呈现蓝色。下列说法不正确的是()A.a为直流电源的负极B.d极电极反应式为2I-2e-I2C.电解过程中电解质溶液pH减小D.要恢复原溶液需要通入一定量的HI6.(2012·广州模拟)某学习小组为研究电化学原理,设计右图装置。下列叙述正确的是()A.K与M、N均断开时,铁不会发生反应B.K与M相连时,碳棒电极反应:2H+2e-H2C.K分别与M、N相连时,铁均受到保护D.K与N相连时,碳

4、棒上产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体二、双项选择题7.(2012·江门调研)电解NaCl溶液的装置如右图所示,下列说法正确的是()A.电解过程中NaCl溶液的pH减小B.溶液中Na+向铁电极方向移动C.通电一段时间后,可看到石墨电极附近溶液变红D.通电一段时间后,可看到试管中溶液变蓝8.(2012·揭阳期末)LiFePO4电池的总反应式为FePO4+LiLiFePO4,用含Li+导电固体作为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是()A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B.充电时LiFePO4既发生氧化反应又发生还原反应C.充电过程中,电池正极材料的质量增大D.放

5、电时电池正极反应式为FePO4+Li+e-LiFePO4三、非选择题9.(2011·中山一中)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HC)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极的电极反应式为2C4H10+26C-52e-34CO2+10H2O。试回答下列问题:(1)该燃料电池的化学方程式为。 (2)正极电极反应式为。 (3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是,它来自。 (4)某学生想用该燃料电池

6、和右图所示装置来电解饱和食盐水。写出反应的离子方程式: 。 将湿润的淀粉-KI试纸放在该装置附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为51,且生成两种酸。该反应的化学方程式为。 若电解后得到200mL3.25mol·L-1NaOH溶液,则消耗C4H10的体积在标准状况下为mL。 10.(2011·珠海模拟)由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难得到纯净的Fe(OH)2沉淀,应用下图所示装置进行电解实验可制得纯Fe(OH)2。两电极材料分别为石墨和铁。(1)a电极材料应为,电极反应式为。 (

7、2)电解液c可以是(填序号)。 A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液(3)d为苯,其作用是。在加入苯之前对c应做何简单处理?。 (4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是(填序号)。 A.改用稀硫酸作电解液B.适当增大电源的电压C.适当减小两极间距离D.适当降低电解液的温度(5)若C中用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 。 11.(2011·汕头一模)铜陵有色金属集团公司是电解铜产量全国第一的大型企业。其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、87%。下图表示其冶炼加工的

8、流程:冶炼中的主要反应:Cu2S+O22Cu+SO2。(1)烟气中的主要废气是,从提高资源利用率和减排考虑,其综合利用方式是。 (2)电解法精炼铜时,阳极是(填“纯铜板”或“粗铜板”);粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽(填“阳极”或“阴极”)的槽底,阴极的电极反应式是。 (3)在精炼铜的过程中,电解质溶液中c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐增大而影响进一步电解。几种物质的溶度积常数(Ksp)如下:物质Fe(OH)2Fe(OH)3Zn(OH)2Cu(OH)2Ksp8.0×10-164.0×10-383.0×10-172.2×10-20调节电解液

9、的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断,含有等物质的量浓度Fe2+、Zn2+、Fe3+、Cu2+的溶液,随pH升高最先沉淀下来的离子是(填离子符号)。 一种方案是先加入过量的H2O2,再调节pH到4左右,加入H2O2的目的是。 加入H2O2后发生反应的离子方程式为。 12.如下图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题:(1)通入氧气的电极为(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式:。 (2)铁电极为(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为。 (3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧

10、化钠主要在(填“铁极”或“石墨极”)区,简述理由:。 (4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中阳极上电极反应式为。反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为;丙装置中阴极析出铜的质量为。 课时27电解池及其应用1.C2.D3.C4.D5.C6.D7.BD8.BD9.(1)2C4H10+13O28CO2+10H2O(2)O2+2CO2+4e-2C(3)CO2负极反应产物(4)2Cl-+2H2OCl2+H2+2OH-5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO356010.(1)FeFe-2e-Fe2+(2)BC(3)隔开空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化加热c,以除去溶解的O2(4)BC(5)白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色11.(1)SO2制硫酸(2)粗铜板阳极Cu2+2e-Cu(3)Fe3+将Fe2+氧化为Fe3+2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O12.(1)正极CH3OCH3-