高二化学反应原理课时作业16：1.2.2电解原理的应用

高二《化学反应原理》PAGEPAGE1第2课时电解原理的应用1．下列图示中关于铜电极的连接错误的是()2．某同学欲在铜钥匙上镀锌，有关说法正确的是()A．用铜钥匙做阳极，碳棒做阴极，CuSO4溶液做电解质溶液B．Zn与铜钥匙用导线相连插入ZnSO4溶液中C．Zn做阳极，铜钥匙做阴极，ZnSO4溶液做电镀液电解D．在电镀过程中溶液中的Zn2＋浓度减小，Cu2＋浓度增大3．以硫酸铜溶液做电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是()①粗铜与直流电源负极相连②阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－=Cu③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16g④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥A．①③ B．②④C．③④ D．②③4．将含有KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。有以下结论：①溶液中几乎没有Br－；②电解质溶液为无色；③最终溶液显碱性；④K＋、Na＋和SOeq\o\al(2－,4)的浓度几乎没有变化。正确的是(设Cl2、Br2全部从溶液中逸出)()A．①②③ B．仅③C．①④ D．均正确5．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨做电极电解溶液时，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76．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生反应：Cu＋2H2O=Cu(OH)2＋H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的是()选项ABCD阳极石墨棒CuCuCu阴极石墨棒石墨棒FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O7．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时为使氯气被完全吸收，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a为负极，b为正极；NaClO和NaClC．a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl8．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，外圆呈浅红色。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9．Ⅰ.(1)电镀时，镀件与电源的________极连接。(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用________(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。Ⅱ.尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图。(1)电源的负极为________(填“A”或“B”)。(2)阳极室中发生的反应依次为_______________________、____________________。(3)电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将________________；若两极共收集到气体13.44L(标准状况)，则除去的尿素为________g(忽略气体的溶解)。10．下图中X是直流电源，两槽中c、d、e为石墨棒，f是铜棒，e、f两电极的质量相等。接通电路后，发现d附近显红色。(1)①电源上a为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”，下同)。②Z槽中f为________极。③连接Y、Z槽的线路中，电流的方向是d________e(填“→”或“←”)。(2)①写出d极上反应的电极反应式：________________________。②写出Y槽中总反应的化学方程式：________________________。③写出Z槽中e极上反应的电极反应式：____________________。(3)电解2min后，取出e、f，洗净、烘干、称量，质量差为1.28g。①在通电过程中，电路中通过的电子为________mol。②在Y槽内加入________mol________可使溶液与原溶液完全相同。——★参考答案★——1．[解析]选C。镀件上镀铜时，铜做阳极，与电源正极相连，镀件做阴极，与电源负极相连。2．[解析]选C。锌为镀层金属，需做阳极，铜为镀件，需做阴极，含有镀层金属离子的溶液做电解液。3．[解析]选D。粗铜做阳极，与电源正极相连；杂质Ag以单质的形式形成阳极泥。4．[解析]选A。溶液中存在的阴离子有Cl－、Br－、SOeq\o\al(2－,4)、OH－，阳离子有K＋、Cu2＋、Na＋、H＋。因用Pt电极电解足够长的时间，阴离子首先放电的是Br－，其次是Cl－，最后是OH－，SOeq\o\al(2－,4)在溶液中不放电。阳离子先放电的是Cu2＋，其次是H＋。所以先电解CuBr2，阳极逸出Br2，阴极析出Cu，当CuBr2电解完毕时，相当于继续电解HCl(H＋来自于水中)，当Cl－被消耗尽时，则继续电解水。由于Cu2＋转化为单质铜，电解液变为无色；Cl－放电时，水电离出的H＋放电，使溶液中的[OH－]增大；由于水被消耗，[K＋]、[Na＋]和[SOeq\o\al(2－,4)]会增大。5．[解析]选D。电解质溶液中，n(Na＋)∶n(Cl－)∶n(H＋)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝3∶3∶2∶1，开始电解产生H2和Cl2，同时生成OH－中和H2SO4，且生成OH－多，最后相当于电解水，因而pH＞7，阴极只生成H2。三个阶段分别为电解HCl、NaCl、H2O。6．[解析]选B。本题考查一些不自发进行的氧化还原反应实现的条件，可以用电解方法，Cu做阳极时，自身失电子，电极反应为Cu－2e－=Cu2＋，阴极反应为2H＋＋2e－=H2↑。C项，电解液H2SO4会与生成的Cu(OH)2中和，实际上不会生成Cu(OH)2；D项，H2O导电能力不强；B项，Na2SO4溶液起增强导电性作用，电解总反应式为Cu＋2H2O通电,Cu(OH)2＋H2↑。7．[解析]选B。消毒液发生器的下端应接电源的正极，做阳极，发生氧化反应，产生的氯气在上升过程中与阴极产生的氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl。8．[解析]选D。由试纸变色可知，a电极产生Cl2，应为电解池的阳极，与电源正极相连，则b为阴极。D项中b电极上H＋放电，附近OH－浓度增大，pH变大。9．[解析]Ⅰ.(1)电镀时，镀层金属做电解池的阳极，镀件做电解池的阴极，与电源的负极相连。(2)镀铜是将Cu2＋变成Cu，需要加入还原剂与之反应。Ⅱ.(1)图示中产生氢气的电极为阴极，与阴极相连的电极为负极。(2)根据图示信息，阳极上先产生氯气，氯气具有氧化性，尿素中的氮原子为－3价，具有还原性，两者相遇发生氧化还原反应。(3)阴极室：2H＋＋2e－=H2↑。阳极室产生的H＋通过质子交换膜进入阴极室，从而使阴极室H＋浓度保持不变。pH与电解前相比不变。两极共收集到的气体n(气体)＝eq\f(13.44L,22.4L·mol－1)＝0.6mol阳极阴极5mol60g0．6molm[CO(NH2)2]m[CO(NH2)2]＝eq\f(60g×0.6mol,5mol)＝7.2g。[答案]：Ⅰ.(1)负(2)还原剂Ⅱ.(1)B(2)2Cl－－2e－=Cl2↑CO(NH2)2＋H2O＋3Cl2=N2＋CO2＋6HCl(3)不变7.210．[解析](1)由d附近显红色可知d为电解槽Y的阴极，则a为外电源正极，b为负极。e、f分别为电解槽Z的阳极、阴极。则电流方向为d→e。(2)根据放电顺序可写出电极反应式及总反应。(3)e电极质量不变，f电极质量增加，由此可知电路中通过的电子物质的量为n(e－)＝2n(Cu)