2019學(xué)年高二化學(xué)選修四同步練習(xí)：第1章第2節(jié)第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用

1、第 1 章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第 2 節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一一電解第 2 課時(shí)電解原理的應(yīng)用-課堂演練當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1 某學(xué)生想制作一種家用環(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 C12被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。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（）A. a 為正極， b 為負(fù)極；NaClO 和 NaCIB. a 為負(fù)極， b 為正極；NaClO 和 NaCIC. a 為陽(yáng)極， b 為陰極；HClO 和 NaCID.a 為陰極， b 為陽(yáng)極；HCIO 和 NaCI答案：B2 欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各

2、組中，選用的陽(yáng)極金屬和電鍍液均正確的是（）A. Ag 和 AgCI 溶液B. Ag 和 AgNO 溶液C. Fe 和 AgNO 溶液D. Pt 和 ASQ 溶液解析：電鍍槽中，要求鍍件作陰極，可用鍍層金屬作陽(yáng)極，電鍍液通常采用含有鍍層金 屬離子的鹽溶液，A、D 項(xiàng)中 AgCI 和 ASQ 均為沉淀，只有 B 項(xiàng)符合要求。答案：B3 .用石墨作電極，電解 1 mol L1下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH 保持不變的是（）A. SQB. NaQHC. NaSQ答案：C4 .人們習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫作氯堿工業(yè)。D.NaCI如圖表示電解飽和 NaCl 溶液的裝置，X、Y 是石墨棒。實(shí)驗(yàn)開

3、始時(shí)，在兩邊同時(shí)各滴入幾滴酚酞溶液。請(qǐng)回答以下問題：(1) X 極上的電極反應(yīng)式是 _ ,在 X 極附近觀察到的現(xiàn)象是 _；(2) Y 電極上的電極反應(yīng)式是 _，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 _。(3) 電解 NaCI 溶液的離子方程式是 _。答案：(1)2H+ 2e=Hf 有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅(2) 2CI 2e=Cl2T將濕潤(rùn)的淀粉 KI 試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍(lán)，證明有 CI2產(chǎn)生通電(3) 2CI+2H2O= CI2f +H2f +2OH- 課后作業(yè) 知能強(qiáng)化-(時(shí)間：40 分鐘分值：100 分)一、選擇題(本題包括 6 個(gè)小題，每小題 8 分，共 48 分。每小題只有一個(gè)

4、選項(xiàng)符合題意)1.下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()A. 電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽(yáng)極B. 電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C. 電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D. 在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽(yáng)極解析：電解池的陽(yáng)極發(fā)生失電子氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生得電子還原反應(yīng)。電解熔融的AI2Q制 AI 時(shí)，若用 Fe 作陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生 Fe 2e=F(e+, Fe2+移動(dòng)到陰極上發(fā)生 Fe2*+ 2e=Fe, 使得到的 Al 不純。答案：A2.關(guān)于電解飽和 NaCI 水溶液，下列敘述正確的是()A. 電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI 溶液，溶液呈棕色C. 若在陰極

5、附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無(wú)色D. 電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行源鸢福築3火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)(如鋅、金、銀等)，工業(yè)上常使用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時(shí)()A. 粗銅接電源負(fù)極B. 純銅作陽(yáng)極C. 雜質(zhì)都將以單質(zhì)形式沉淀到池底D.精純銅片質(zhì)量增加 2.56 g，電路中通過 0.08 mol 電子解析：電解精煉銅時(shí)，用粗銅作陽(yáng)極，用精銅作陰極，所以A、B 兩項(xiàng)不正確。鋅比銅活潑，失電子變成鋅離子進(jìn)入溶液中，金、銀不活潑，以單質(zhì)形式沉淀到池底，C 項(xiàng)不正確。n（e-2.56 g“）=-1X2 = 0.08 mol , D 正確。64 g m

6、ol答案：D4在冶金工業(yè)中，常用電解法得到鈉、鎂、鋁等金屬，其原因是（）A. 都是輕金屬B. 都是活潑金屬C. 成本低廉D. 這些金屬的化合物熔點(diǎn)較低解析：金屬冶煉方法的選取主要依據(jù)的是金屬的活潑性強(qiáng)弱，不活潑的金屬可以用熱分 解法制備，如加熱氧化汞；比較活潑的金屬用熱還原法制備，如用焦炭煉鐵；活潑的金屬離 子很難被其他還原齊 U還原，只能用電解法制備。由于鈉、鎂、鋁是活潑金屬，所以只能用電 解法。答案：B5.如圖所示，在 U 形管中裝入滴有紫色石蕊溶液且混合均勻的某溶液，通直流電，一段時(shí)間后 U 形管內(nèi)會(huì)形成一個(gè)倒立的“彩虹”，則U 形管內(nèi)的溶液可能為（）解析：本題考查電解規(guī)律，彩虹意味著多

7、種顏色，當(dāng)電解質(zhì)溶液為NatSQ 時(shí)，陰極區(qū)生成QH,使溶液變藍(lán)，陽(yáng)極區(qū)生成 ，使溶液變紅，中間石蕊呈紫色，并且顏色逐漸改變，像彩虹一樣, 故選 Do答案：D6如圖所示，a、b、c、d 均為石墨電極，通電進(jìn)行電解。下列說法中正確的是A. H2SQ 溶液C. AgNQ 溶液D. NazSQ 溶液乙池中電解反應(yīng)的化學(xué)方程式:(4)若甲池精煉銅時(shí)陰極增重12.8 g，則乙池陽(yáng)極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_ (不考慮氣體溶解情況)。2,12.8 gA.乙池中 d 電極的電極反應(yīng)為 2C一 2e=CMB. a、c 兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等C.甲、乙兩池中溶液的pH 均保持不變D.乙池中發(fā)生的反應(yīng)為:

8、通電2NaCI+2H2O=2NaOHF Haf +Cl2f答案：D二、非選擇題3 個(gè)小題，共 52 分)7.(19 分)如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個(gè)電解池，試回答下列問題。HII I I I一尊1 .|.i!，LJiuiku ctHri甲(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A 極是電解池的,材料是，電極反應(yīng)式為;B 極是電解池的，材料是，電極反應(yīng)式為(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，開始一段時(shí)間后,Fe 極附近呈色。(3)若乙電解池中的電解質(zhì)溶液為等物質(zhì)的量濃度的CU(NO)2和 MgCb 溶液。分階段寫出(-uS04rik.NJLCI解析：(4)甲池陰極反應(yīng)為：Cu + 2e =Cu 生成 n

9、(Cu)=- 戸=0.2 mol，轉(zhuǎn)移64 g mol電子的物質(zhì)的量 n(e ) = 0.4 mol ;乙池陽(yáng)極反應(yīng)為：2CI 2e =Cbf,由電子守恒知生成Cl2為：n(Cl2)= 0.2 mol，故 V(Cl2) = 4.48 L。答案：陰極純銅 Cu2+ 2e_=Cu陽(yáng)極粗銅 Cu 2e_=CIJ+通電通電(2)紅(3)第一階段：CuCl2=u+ CI2T;第二階段：2fO=2H2f+ Qf (4)4.48 L8.(15 分)冶煉銅礦石所獲得的銅通常含有鋅、鐵、鎳、銀、金和鉑等微量雜質(zhì)，俗稱粗銅。工業(yè)上通常通過電解法除去這些雜質(zhì)制得精銅，以提高銅的使用價(jià)值，擴(kuò)大銅的應(yīng)用范圍(幾種金屬的

10、相對(duì)原子質(zhì)量：Fe 56, Ni 59, Cu 64，Zn 65, Ag108，Au 197)。請(qǐng)完成下列問題：(1) 一般來說，電解精煉銅的初始電解質(zhì)溶液里的陽(yáng)離子是 _ ，寫出銅的電解精煉過程中的陰極反應(yīng)式 _ 。(2) 如果轉(zhuǎn)移 0.020 mol e，下列說法中一定正確的是 _。陰極質(zhì)量增加 0.64 g陽(yáng)極質(zhì)量減少 0.64 g電解質(zhì)溶液的質(zhì)量保持不變電解質(zhì)溶液的溫度保持不變解析：電解精煉銅的電解質(zhì)溶液一般為用硫酸酸化了的硫酸銅溶液，其中的陽(yáng)離子是H+和 Cu2+O粗銅中 Fe、Zn、Ni 均有可能放電轉(zhuǎn)化為FeUZn2+Ni2+,Fe2：Zn2*、Ni2*、和Cu2+中放電能力 C

11、u2*最強(qiáng)，所以在陰極上放電的只有 CIJ*，當(dāng)有 0.020 mol e轉(zhuǎn)移時(shí)陰極質(zhì) 量增加0.02笄笄x64 g mol1= 0.64 g。Ag 和 Au 都不能放電，只是以固態(tài)單質(zhì)的形式沉積于電解槽的底部。Fe、Zn、Ni 中，有相對(duì)原子質(zhì)量比 Cu 大的，也有相對(duì)原子質(zhì)量比Cu 小的,且 Fe、Zn、Ni 的放電能力都強(qiáng)于 Cu,首先在陽(yáng)極上被溶解，因此陽(yáng)極上放電的不只是銅，陽(yáng)極質(zhì)量減少量不固定，電解質(zhì)溶液的質(zhì)量也不會(huì)保持不變。在電解精煉銅的過程中，能量轉(zhuǎn) 化的形式主要是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，但也有電能轉(zhuǎn)化為熱能，電解質(zhì)溶液的溫度肯定會(huì)變化。答案：(1)H*和 Cf*Cu2*+ 2e=Cu (2)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,(2)濾紙 B 上發(fā)生的總反應(yīng)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9. (18 分)如圖所示中的為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B 上的 c 點(diǎn)顯紅色。請(qǐng)?zhí)羁?(1)電源 A 中 a 點(diǎn)為極。_ ，電極 f 上發(fā)生的反應(yīng)為 _，槽中盛放的電鍍液可以是_或_( 任填兩種電解質(zhì)溶液 ) 。解析：(1)根據(jù) c 點(diǎn)變紅知該極的反應(yīng)為 2H+ 2e_=Hf,即該極為陰極，與電源的負(fù)極 相連，所以 a 點(diǎn)是正極。通電(2) 濾紙 B 上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為 2NaC