高中化學(xué) 第四章 第三節(jié) 電解原理的應(yīng)用（第2課時(shí)）課后達(dá)標(biāo)檢測(cè) 新人教版選修4.doc

1、a電解原理的應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固1下列關(guān)于工業(yè)冶金的描述中不正確的是()A電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，陽(yáng)極反應(yīng)式為2O24e=O2B電解法精煉銅，用粗銅作陰極C電解冶煉金屬鈉與電解飽和食鹽水的陽(yáng)極產(chǎn)物相同D在鍍件上鍍鋅，用鋅鹽(如硫酸鋅)溶液作電鍍液解析：選B。電解熔融氧化鋁時(shí)，氧離子在陽(yáng)極失電子生成氧氣，故A正確；電解精煉銅時(shí)，粗銅為陽(yáng)極，故B錯(cuò)；電解冶煉金屬鈉與電解飽和食鹽水的陽(yáng)極反應(yīng)都是2Cl2e=Cl2，故C正確；電鍍鋅時(shí)，溶液中的鋅離子在鍍件上得電子而析出，所以電鍍液需要選用鋅鹽溶液，故D正確。2下列關(guān)于銅電極的敘述中，正確的是()A銅鋅原電池中銅是正極B用電解法精煉粗銅時(shí)陽(yáng)極只有Cu放電C

2、在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陰極D電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作陽(yáng)極解析：選A。A敘述的是原電池，銅不如鋅活潑，銅應(yīng)為正極。B、C、D敘述的是電解池。電解精煉粗銅時(shí)雜質(zhì)Zn、Ni等也會(huì)放電。電解池的陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，所以鍍銅時(shí)銅應(yīng)作為陽(yáng)極以提供Cu2，而電解稀硫酸時(shí)，如把銅作為陽(yáng)極，銅就會(huì)首先放電，陽(yáng)極就不能產(chǎn)生氧氣。3欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽(yáng)極金屬和電鍍液均正確的是()AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液CFe和AgNO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液解析：選B。電鍍槽中，要求鍍件作陰極，可用鍍層金屬作陽(yáng)極，電鍍液

3、通常采用含有鍍層金屬離子的可溶性鹽溶液，A、D項(xiàng)中AgCl和Ag2SO4均為沉淀，只有B項(xiàng)符合要求。4用含有少量銀和鋅的粗銅片作陽(yáng)極，純銅片作陰極，CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液，電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極的質(zhì)量減少x g，則()A電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加x gB陰極的質(zhì)量增加x gC陰極的質(zhì)量增加a g，axD陰極的質(zhì)量增加b g，bx解析：選D。粗銅作陽(yáng)極，發(fā)生的電極反應(yīng)有：Cu2e=Cu2，Zn2e=Zn2，同時(shí)銀沉積下來(lái)，陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu，陰極質(zhì)量增加。但增加的質(zhì)量小于陽(yáng)極減少的質(zhì)量。5如圖甲為鋅銅原電池裝置，乙為電解熔融氯化鈉裝置。則下列說(shuō)法正確的是()A甲裝置中鋅為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)，

4、銅為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)aaB甲裝置鹽橋的作用是使反應(yīng)過(guò)程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持電中性C乙裝置中鐵極的電極反應(yīng)式為2Na2e=2NaD乙裝置中B是氯氣出口，A是鈉出口解析：選B。甲裝置為原電池，Zn為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)；乙裝置中鐵為陰極，2Na2e=Na，C錯(cuò)；石墨為陽(yáng)極，2Cl2e=Cl2，A為Cl2出口，B是Na出口，D錯(cuò)。6.某同學(xué)想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖裝置。以下對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是() Aa為正極，b為負(fù)極；

5、NaClO和NaClBa為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClCa為陽(yáng)極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽(yáng)極；HClO和NaCl解析：選B。此裝置為電解NaCl溶液的裝置，會(huì)產(chǎn)生H2、Cl2和NaOH。為制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，只需產(chǎn)物Cl2和NaOH充分接觸，相互反應(yīng)生成NaClO即可。所以，裝置下端產(chǎn)生的氣體應(yīng)為Cl2，則b為電源正極，a為負(fù)極，消毒液主要成分為NaClO和NaCl。7電解硫酸銅溶液要達(dá)到如下三個(gè)要求：陽(yáng)極質(zhì)量減小陰極質(zhì)量增加電解過(guò)程中Cu2濃度不變則可選用的電極是()A石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B粗銅(含F(xiàn)e、Ni、Zn)作陽(yáng)極，純銅作陰極C純銅作陽(yáng)極，鐵作陰

6、極D鐵作陽(yáng)極，純銅作陰極解析：選C。本題中所述的電解過(guò)程實(shí)際就是電鍍過(guò)程：陽(yáng)極質(zhì)量減少，必須用活性金屬電極作陽(yáng)極，則A選項(xiàng)不符合題意；由于Cu2的放電能力比H的大，陰極質(zhì)量增加，但是要使Cu2濃度不變，則陽(yáng)極必須用純銅，所以選C。8用惰性電極電解CuSO4溶液。若陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.010 0 mol，則陰極上析出Cu的質(zhì)量為 ()A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 g解析：選B。用惰性電極電解CuSO4溶液，在陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體為O2，由4OH4e=2H2OO2知，產(chǎn)生0.010 0 mol 的O2轉(zhuǎn)移0.040 0 mol電子，則根據(jù)Cu22e=Cu可推出應(yīng)析

7、出0.020 0 mol的銅，其質(zhì)量為1.28 g。9.右圖中的A為直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點(diǎn)顯紅色。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)電源A中a為_極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K，使c、d兩點(diǎn)短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為aa_，電極f上發(fā)生的反應(yīng)為_，槽中盛放的電鍍液可以是_或_(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。解析：(1)根據(jù)c點(diǎn)變紅知該極上的反應(yīng)為2H2e=H2，即該極為陰極，與電源的負(fù)極相連，所以a是正極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl2H2OH2Cl22NaOH。(3)e為

8、陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2；陰極反應(yīng)為Zn22e=Zn；電鍍液為含鍍層離子的電解質(zhì)溶液，所以可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液等。答案：(1)正(2)2NaCl2H2OH2Cl22NaOH(3)Zn2e=Zn2Zn22e=ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液(其他合理答案也可)10電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。(1)如圖，其中a是電解質(zhì)溶液，X、Y是兩塊電極板。若X、Y是惰性電極，a是CuSO4溶液，則電解時(shí)的化學(xué)方程式為_；通電一段時(shí)間后，向燒杯中的電解質(zhì)溶液中加入0.2 mol CuO粉末，電解質(zhì)溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_。若X、Y分別是

9、鐵和銅，a仍是CuSO4溶液，則Y極的電極反應(yīng)式為_。(2)已知2價(jià)的鐵的化合物通常具有較強(qiáng)的還原性，易被氧化。實(shí)驗(yàn)室用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)很難制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀，但是用電解的方法卻可以制得純凈的Fe(OH)2沉淀。制備裝置如圖所示，其中a、b兩電極材料分別為鐵和石墨。a電極上的反應(yīng)式為_。電解質(zhì)溶液d最好選_(填編號(hào))。A純水 BCuSO4溶液CNaOH溶液 DH2SO4溶液液體c為_(填編號(hào))。A四氯化碳 B硝基苯C苯 D乙醇解析：(1)用惰性電極電解CuSO4溶液的化學(xué)方程式為2CuSO42H2O2CuOaa22H2SO4；通電一段時(shí)間后，向燒杯中的電解質(zhì)溶液中加入0.2

10、mol CuO粉末，電解質(zhì)溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，說(shuō)明在電解的過(guò)程中剛好生成了0.2 mol Cu和0.1 mol O2，所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4 mol。當(dāng)X、Y分別是鐵和銅時(shí)，為電鍍池，所以Y極的電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2。(2)該題主要考查在無(wú)氧環(huán)境下制備Fe(OH)2沉淀，所以液體c應(yīng)選擇密度比水小且與水不互溶的物質(zhì)，故選C。答案：(1)2CuSO42H2O2CuO22H2SO40.4 molCu2e=Cu2(2)Fe2e=Fe2CC能力提升11空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電

11、池。如圖所示為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，a極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L O2Bb極上發(fā)生的電極反應(yīng)是4H2O4e=2H24OHCc極上發(fā)生還原反應(yīng)，B中的H可以通過(guò)隔膜進(jìn)入ADd極上發(fā)生的電極反應(yīng)是O24H4e=2H2O解析：選C。由圖可知a為陰極、b為陽(yáng)極、氣體X為H2、氣體Y為O2、c為正極、d為負(fù)極。正極、陰極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極、陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；在原電池中陽(yáng)離子移向正極，C項(xiàng)正確。12.電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。

12、已知：3I26OH=IO5I3H2O，下列說(shuō)法不正確的是() A右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O2e=H22OHB電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IOC電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：KI3H2OKIO33H2D如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變解析：選D。電解時(shí)左側(cè)溶液變藍(lán)，說(shuō)明反應(yīng)中II2，則電極反應(yīng)為2I2e=I2，該極為陽(yáng)極。右側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，則應(yīng)水放電生成H2，電極反應(yīng)為2H2O2e=H22OH，A正確；電解過(guò)程中陰離子OH可通過(guò)陰離子交換膜向陽(yáng)極移動(dòng)，因此OH可從右側(cè)進(jìn)入左側(cè)，導(dǎo)致單質(zhì)I2與OH反應(yīng)：3I26OH=IO5I3H2O，因此左側(cè)溶液中產(chǎn)

13、生IO，IO也可透過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，B正確；把兩個(gè)電極反應(yīng)和I2與OH的反應(yīng)合并，可得總反應(yīng)方程式：KI3H2OKIO33H2，C正確；如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜aa，則右側(cè)產(chǎn)生的OH不能進(jìn)入左側(cè)，則不會(huì)發(fā)生單質(zhì)I2與OH的反應(yīng)，因此電解槽內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)不同，D錯(cuò)誤。13(2016平頂山高二一調(diào))如圖所示的電解池和中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過(guò)程中，電極b和d上沒(méi)有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重bd。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是()選項(xiàng)XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3解析：選D。電解時(shí)，在陰極上，排在氫

14、之后的金屬陽(yáng)離子得電子，故A、B、C均不符合題意。14(2016衡水五校聯(lián)考)常溫下用惰性電極電解200 mL NaCl、CuSO4的混合溶液，所得氣體的體積隨時(shí)間變化如下圖所示，根據(jù)圖中信息回答下列問(wèn)題。(氣體體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，且忽略氣體在水中的溶解和溶液體積的變化)(1)曲線_(填“”或“”)表示陽(yáng)極產(chǎn)生氣體的變化。(2)NaCl的物質(zhì)的量濃度為_，CuSO4的物質(zhì)的量濃度為_。(3)t2時(shí)所得溶液的pH為_。解析：(1)陰極上Cu2首先放電，故開始時(shí)，陰極上無(wú)氣體生成，故 表示陽(yáng)極產(chǎn)生氣體的變化。(2)0t1時(shí)間內(nèi)陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，n(Cl2)0.01 mo

15、l，n(NaCl)n(Cl)2n(Cl2)0.02 mol，c(NaCl)0.1 molL1；陰極上依次發(fā)生反應(yīng)Cu22e=Cu、2H2e=H2，陽(yáng)極上依次發(fā)生反應(yīng)2Cl2e=Cl2、4OH4e=O22H2O，由圖可知V(H2)0.672 L，V(Cl2)0.224 L，V(O2)0.448 L，由得失電子守恒可得2c(Cu2)0.2 L224，解得c(Cu2)0.1 molL1。aa(3)由4OHO24H可得，n(H)40.02 mol，則溶液中的c(H)0.02 mol/0.2 L0.1 molL1，pH1。答案：(1)(2)0.1 molL10.1 molL1(3)115(2016濟(jì)南高二診斷)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強(qiáng)氧化性漂白劑，廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè)。它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。工業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)NaClO2的主要流程如圖所示：另附離子隔膜電解池示意圖：(1)寫出無(wú)隔膜電解槽陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式：_。(2)A的化學(xué)式是_。(3)中反應(yīng)的離子方程式是_。(4)設(shè)備在通電電解前，檢驗(yàn)其溶液中主要陰離子的方法、步驟、現(xiàn)象是 _。解析：(1)陽(yáng)極上Cl失去電子生成ClO，電極反應(yīng)式為Cl6e3H2O=ClO