高中化學《選擇性必修1化學反應原理》課后習題 第二節(jié)　第2課時　電解原理的應用

第2課時電解原理的應用A級必備知識基礎練1.如圖是工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置示意圖,下列有關說法不正確的是()A.裝置中出口①處的物質(zhì)是氯氣,出口②處的物質(zhì)是氫氣B.該離子交換膜只能讓陽離子通過,不能讓陰離子通過C.裝置中發(fā)生反應的離子方程式為Cl-+2H+Cl2↑+H2↑D.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能2.用石墨棒作陽極、鐵棒作陰極電解熔融的氯化鈉,下列說法正確的是()A.石墨棒周圍有大量的Na+B.鐵棒質(zhì)量增加C.電子通過熔融電解質(zhì)由石墨棒流向鐵棒D.陰極發(fā)生氧化反應3.某學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,為使Cl2被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液,設計了如圖的裝置,則對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為負極;消毒液主要成分為NaClO和NaClB.a為負極,b為正極;消毒液主要成分為NaClO和NaClC.a為陽極,b為陰極;消毒液主要成分為HClO和NaClD.a為陰極,b為陽極;消毒液主要成分為HClO和NaCl4.關于鍍銅和電解精煉銅,下列說法正確的是()A.都用粗銅作陽極、純銅作陰極B.電解液的成分都保持不變C.陽極反應都只有Cu-2e-Cu2+D.陰極反應都只有Cu2++2e-Cu5.利用如圖所示裝置可以在銅牌表面電鍍一層銀。下列有關說法正確的是()A.通電后,Ag+向陽極移動B.銀片與電源負極相連C.該電解池的陰極反應可表示為Ag++e-AgD.當電鍍一段時間后,將電源反接,銅牌可恢復如初6.利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純,下列敘述正確的是()A.電解時以純銅作陽極B.電解時陰極發(fā)生氧化反應C.粗銅連接電源負極,其電極反應式是Cu-2e-Cu2+D.電解后,電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥7.Cu2O是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如圖所示,電解總反應為2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說法正確的是()A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應C.銅電極接直流電源的負極D.當有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.1molCu2O生成B級關鍵能力提升練以下選擇題中有一個或兩個選項符合題目要求8.在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NOA.35.5∶108 B.16∶207C.8∶1 D.108∶35.59.觀察下列幾個裝置示意圖,有關敘述正確的是()A.裝置①中陰極上析出紅色固體B.裝置②的待鍍鐵制品應與電源正極相連C.裝置③閉合電鍵后,外電路電子由a極流向b極D.裝置④的離子交換膜允許陽離子、陰離子、水分子自由通過10.金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量鐵、鋅、銅、鉑等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是(已知:氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)()A.陽極發(fā)生還原反應,其電極反應式:Ni2++2e-NiB.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽極泥中的金屬有銅和鉑,沒有鋅、鐵、鎳11.用如圖所示裝置(熔融CaF2-CaO作電解質(zhì))獲得金屬鈣,并用鈣還原TiO2制備金屬鈦。下列說法正確的是()A.電解過程中,Ca2+向陽極移動B.陽極的電極反應式為C+2O2--4e-CO2↑C.在制備金屬鈦前后,整套裝置中CaO的總量不變D.若用鉛酸蓄電池作該裝置的供電電源,“+”接線柱連接的是Pb電極C級學科素養(yǎng)拔高練12.如圖裝置所示,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極,甲、乙裝置中溶液的體積和濃度都相同(假設通電前、后溶液體積不變),A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后,F電極附近呈紅色。請回答:(1)B極是電源的,一段時間后,甲裝置中溶液顏色,丁裝置中X電極附近的顏色逐漸變淺,Y電極附近的顏色逐漸變深,這表明,在電場作用下向Y電極移動。

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時,對應單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為。

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀,則H應該是(填“鍍層金屬”或“鍍件”),電鍍液是溶液。常溫下,當乙裝置中溶液的pH是13時(此時乙溶液體積為500mL),丙裝置中鍍件上析出銀的質(zhì)量為,甲裝置中溶液的pH(填“變大”“變小”或“不變”)。

(4)若將C電極換為鐵,其他裝置都不變,則甲裝置中發(fā)生的總反應的離子方程式是。

第2課時電解原理的應用1.C由題圖看出①處為電解池的陽極產(chǎn)生氯氣,②處為電解池的陰極產(chǎn)生氫氣,A正確;該離子交換膜只能讓陽離子通過,不能讓陰離子通過,能防止氯氣與堿反應,且在陰極區(qū)得到濃度較高的燒堿溶液,B正確;電解飽和食鹽水的離子方程式應為2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,C錯誤;電解裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置,D正確。2.B陰離子移向陽極(石墨棒),發(fā)生氧化反應2Cl--2e-Cl2↑,陽離子移向陰極,發(fā)生還原反應2Na++2e-2Na,A、D項錯誤,B項正確;電子不能通過熔融電解質(zhì),熔融電解質(zhì)是由于其內(nèi)部自由移動的離子定向移動而導電的,C項錯誤。3.B制取消毒液的有關反應有2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,因陽極生成Cl2,陰極生成NaOH,為使二者充分反應,Cl2應在下端產(chǎn)生,從而推知電源b為正極,a為負極,消毒液的主要成分是NaClO和NaCl。4.DA項,電鍍時鍍件作陰極;B項,電解精煉銅時電解液成分改變;C項,電解精煉銅時,若有比銅活潑的金屬雜質(zhì),如鋅,則陽極還會發(fā)生Zn-2e-Zn2+的反應。5.C銅牌上鍍銀,銀片為陽極,Ag+向陰極移動,陰極反應為Ag++e-Ag。將電源反接,開始時銅牌表面的Ag溶解,當反應一段時間,內(nèi)部的Cu暴露出來后,則陽極上Cu溶解,因此銅牌不可能恢復如初。6.D電解精煉銅時,粗銅應作陽極,純銅作陰極,故A錯誤;陽極與電池的正極相連,發(fā)生氧化反應,陰極與電池的負極相連,發(fā)生還原反應,故B錯誤;粗銅連接電源的正極,發(fā)生氧化反應,故C錯誤;金屬的活動性順序為Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此Ag、Pt不會放電,以單質(zhì)形式在陽極附近沉積下來,故D正確。7.A由電解總反應可知,Cu參加了反應,所以Cu作電解池的陽極,發(fā)生氧化反應;石墨作陰極,電極反應為2H2O+2e-2OH-+H2↑,A選項正確,B選項錯誤;Cu為陽極,與電源的正極相連,C選項錯誤;陽極反應為2Cu+2OH--2e-Cu2O+H2O,當有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.05molCu2O生成,D選項錯誤。8.C加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-,將有氯化銀、硫酸鉛沉淀生成,此時所得的溶液為硝酸鈉溶液。電解該溶液的實質(zhì)是電解水,陽極發(fā)生氧化反應得到氧氣,電極反應為2H2O-4e-O2↑+4H+,陰極發(fā)生還原反應得到氫氣,電極反應為2H2O+2e-H2↑+2OH-,根據(jù)電子守恒得氧化產(chǎn)物(O2)與還原產(chǎn)物(H2)的物質(zhì)的量之比為1∶2,則質(zhì)量比為89.AC裝置①中陽極上Cl-放電生成Cl2,陰極Cu2+放電生成Cu,故A正確;裝置②是電鍍裝置,待鍍鐵制品作陰極,應與電源負極相連,故B錯誤;裝置③閉合電鍵后,a極是負極,因此外電路電子由a極流向b極,故C正確;裝置④的離子交換膜只允許陽離子自由通過,故D錯誤。10.D電解精煉鎳時,粗鎳作陽極,純鎳作陰極,電解質(zhì)溶液中含有Ni2+,則陽極發(fā)生氧化反應,電極反應式為Zn-2e-Zn2+,Fe-2e-Fe2+,Ni-2e-Ni2+,陰極電極反應式為Ni2++2e-Ni,因此,電解過程中陽極減少的質(zhì)量不等于陰極增加的質(zhì)量,電解后,溶液中存在的金屬陽離子有Fe2+、Ni2+、Zn2+,電解槽底部的陽極泥中的金屬只有銅和鉑,沒有鋅、鐵、鎳。11.BC根據(jù)電解原理,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動,故A錯誤;根據(jù)裝置示意圖,陽極上石墨失去電子轉(zhuǎn)化成CO2,電極反應式為C+2O2--4e-CO2↑,故B正確;陰極的電極反應式為Ca2++2e-Ca,然后用Ca還原TiO2,反應的化學方程式為2Ca+TiO2Ti+2CaO,因此整套裝置中,CaO的總量不變,故C正確;鉛酸蓄電池中,Pb作負極,PbO2作正極,因此“+”接線柱連接的是PbO2電極,故D錯誤。12.答案(1)負極逐漸變淺氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷(2)1∶2∶2∶2(3)鍍件AgNO3(合理即可)5.4g變小(4)Fe+Cu2+Cu+Fe2+解析(1)將直流電源接通后,F電極附近呈紅色,說明F電極是陰極,E電極是陽極,則A為電源正極,B為電源負極。甲裝置中因Cu2+放電使溶液顏色變淺。丁裝置中Y電極附近顏色變深,說明Fe(OH)3膠體粒子向陰極移動,即Fe(OH)3膠體粒子帶正電荷。(2)C、D、E、F的電極產(chǎn)物分別為O2、Cu、Cl2、H2,由于電路中通過的電量