高二化學(xué)反應(yīng)原理課時(shí)作業(yè)14：1.2.2電解原理的應(yīng)用

高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用1．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，選用的陽極金屬和電鍍液均正確的是()A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液C．Fe和AgNO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液2．下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是()3．工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置如下圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()A．裝置中的離子交換膜只能讓陽離子通過，不能讓陰離子通過B．裝置中出口①處的物質(zhì)是氫氣，出口②處的物質(zhì)是氯氣C．較濃的氫氧化鈉溶液從出口B處導(dǎo)出D．轉(zhuǎn)移0.8mol電子時(shí)產(chǎn)生氫氣8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)4.如圖所示的電解池中，a、b、c、d都是石墨電極，通電一段時(shí)間后，a、b、c、d各電極上生成物物質(zhì)的量之比是()A．2∶2∶4∶1B．1∶1∶2∶1C．2∶4∶4∶1D．2∶1∶2∶15．用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的狀態(tài)(不考慮二氧化碳的溶解)，則電解過程中共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為()A．0.4mol B．0.5molC．0.6mol D．0.8mol6．1L0.1mol·L－1AgNO3溶液在以Ag作陽極，F(xiàn)e作陰極的電解槽中電解，當(dāng)陰極增重2.16g時(shí)，下列判斷(設(shè)電解按理論進(jìn)行，溶液不蒸發(fā))正確的是()A．溶液的濃度變?yōu)?.08mol·L－1B．陽極上產(chǎn)生112mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C．轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是1.204×1022個(gè)D．反應(yīng)中有0.01mol的Ag被氧化7.2015年8月天津自貿(mào)區(qū)危險(xiǎn)品倉庫起火引發(fā)爆炸，產(chǎn)生的CN－污染可用如圖所示裝置除去含CN－廢水中的CN－，控制溶液pH為9～10并加入食鹽，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是()A．用石墨作陽極，鐵作陰極B．陽極的電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC．陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．除去CN－的反應(yīng)2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O8．電解降解法可用于治理水體硝酸鹽污染，將NOeq\o\al(－,3)降解成N2的電解裝置如下圖所示。下列說法正確的是()A．電源的正極為bB．電解時(shí)H＋從膜右側(cè)遷移到膜左側(cè)C．Ag-Pt電極反應(yīng)為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑D．若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.204×1024，生成N25.6g9．如下圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個(gè)電解池，請回答：(1)甲池為用電解原理精煉銅的裝置，A極材料是________，電極反應(yīng)為________________________________________________________________________，B極材料是________，電解質(zhì)溶液為________。(2)乙池中滴入少量酚酞溶液，開始一段時(shí)間后，F(xiàn)e極附近呈________色，電極反應(yīng)為________________。(3)反應(yīng)中甲池陰極增重12.8g，則乙池陽極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。(4)此時(shí)乙池剩余液體為400mL，則電解后得到的溶液中c(OH－)為____________。10．鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答下列問題：(1)工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式是_____________________________________________。陰極反應(yīng)式：__________________________________________________________。若陽極轉(zhuǎn)移電子0.6mol生成Al的質(zhì)量是________g。(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)工業(yè)產(chǎn)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根離子，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如下圖所示。①該電解槽的陽極反應(yīng)是________________________________________________。②通電開始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，原因?yàn)開________________________________________________________________________________________________________。③除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口________(填“A”或“B”)導(dǎo)出。——★參考答案★——1．[解析]選B電鍍槽中，要求鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，電鍍液采用含有鍍層金屬離子的鹽溶液，A、D項(xiàng)中AgCl和Ag2SO4均難溶于水，只有B項(xiàng)符合要求。2．[解析]選C鋅銅原電池中鋅作負(fù)極，銅作正極，A正確；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，純銅(或精銅)作陰極，B正確；鍍件上鍍銅時(shí)，銅作陽極，鍍件作陰極，C錯(cuò)誤；電解氯化銅溶液時(shí)，石墨作陽極，銅作陰極，D正確。3．[解析]選B若裝置中的離子交換膜讓陰離子通過，則在陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH中混有NaCl，導(dǎo)致電解產(chǎn)物不純，A項(xiàng)正確；裝置出口①處(陽極)的物質(zhì)為氯氣，出口②處(陰極)的物質(zhì)是氫氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液在裝置右側(cè)生成，較濃的氫氧化鈉溶液從出口B處導(dǎo)出，C項(xiàng)正確；當(dāng)轉(zhuǎn)移0.8mol電子時(shí)產(chǎn)生氫氣0.4mol，即8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，D項(xiàng)正確。4．[解析]選Aa為陰極，Cu2＋得電子生成Cu，b為陽極，Cl－失電子生成Cl2；c為陰極，Ag＋得電子生成Ag，d為陽極，OH－失電子生成O2。根據(jù)得失電子守恒，四種產(chǎn)物之間的關(guān)系為2Cu—2Cl2—4Ag—O2。5．[解析]選C電解硫酸銅溶液時(shí)，第一階段：2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，第二階段：2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2H2↑＋O2↑，如果只按第一階段的電解反應(yīng)，只需要加入CuO或CuCO3就可以，但是現(xiàn)在加入的是Cu2(OH)2CO3，相當(dāng)于多加了水(0.1molH2O)，0.1mol的水應(yīng)該是第二階段的反應(yīng)消耗的，該階段轉(zhuǎn)移了0.2mol電子，第一階段轉(zhuǎn)移了0.4mol電子，所以總共轉(zhuǎn)移電子0.6mol。6．[解析]選C由題意知，陰極反應(yīng)為Ag＋＋e－=Ag，陽極反應(yīng)：Ag－e－=Ag＋，由陰極增重2.16g知，n(Ag)＝n(e－)＝n(Ag＋)＝2.16g/108g·mol－1＝0.02mol。A項(xiàng)，此裝置是在鐵上鍍銀，AgNO3溶液濃度不變，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由陽極反應(yīng)知，陽極上沒有O2生成，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，n(e－)＝0.02mol，N(e－)＝n(e－)×NA＝1.204×1022，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)中被氧化的銀為0.02mol，錯(cuò)誤。7．[解析]選DpH＝9～10為堿性溶液，反應(yīng)方程式中不能出現(xiàn)H＋，故D錯(cuò)。8．[解析]選DA項(xiàng)，Ag-Pt作陰極，b連接電源負(fù)極，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，陰極得電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，陽離子向陰極移動(dòng)，故質(zhì)子應(yīng)是由左側(cè)向右側(cè)遷移，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)N原子守恒可知2NOeq\o\al(－,3)～N2～10e－，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.204×1024，即2mol電子生成N20.2mol，其N2的質(zhì)量為5.6g，正確。9．[解析](1)電解精煉銅時(shí)陰極是精銅，發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu；陽極是粗銅，發(fā)生反應(yīng)Cu－2e－=Cu2＋，電解質(zhì)溶液是含Cu2＋的鹽溶液。(2)乙池中Fe作陰極，發(fā)生2H＋＋2e－=H2↑。(3)甲池陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu，當(dāng)陰極增重12.8g時(shí)電路中通過了0.4mol電子，乙池陽極發(fā)生反應(yīng)2Cl－－2e－=Cl2↑，產(chǎn)生0.2molCl2。(4)乙池中發(fā)生的總反應(yīng)為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4mol電子時(shí)，產(chǎn)生的n(OH－)＝0.4mol，則c(OH－)＝eq\f(n,V)＝eq\f(0.4mol,0.4L)＝1mol·L－1。[答案]：(1)純銅Cu2＋＋2e－=Cu粗銅硫酸銅溶液(2)紅2H＋＋2e－=H2↑(3)4.48L(4)1mol·L－110．[解析](1)工業(yè)冶煉鋁反應(yīng)原理是2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑，Al3＋在陰極放電。因Al3＋～Al～3e－，兩電極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，故當(dāng)n(e－)＝0.6mol時(shí)，n(Al)＝0.2mol，則m(Al)＝5.4g。(3)離子交換膜法電解提純KOH時(shí)，陽極反應(yīng)為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，陰極反應(yīng)為4H＋＋4e－=2H2↑。電解過程中陽極附近的K＋通過陽離子交換膜向陰極移動(dòng)，含氧酸根離子不能通過離子交換