（全国通用）2014届高考化学一轮复习方案 课时作业(十九) 第19讲 电解原理（含解析） 新人教版

课时作业(十九)第19讲电解原理1中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是()A电解法制金属钠时，负极反应式：Nae=NaB电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性 C在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是 H2 , NaOH 在阳极附近产生 D氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl ，在电解时它们的阴极都是 Cl一失电子2某学生欲完成反应2HCl2Ag=2AgClH2而设计了下列四个实验，你认为可行的()图K191图K1923如图K192所示，在U形管中装入滴有紫色石蕊溶液且混合均匀的某溶液，通直流电一段时间后U形管内会形成三种颜色，则U形管内的溶液可能是()AH2SO4溶液BNaOH溶液CAgNO3溶液DNa2SO4溶液42012陕西西安八校联考 “便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH2e=X2H。下列说法中正确的是()A另一极的电极反应式为：O24e2H2O=4OHB电池内部H由正极向负极移动C乙醇在负极发生反应，电子经过内电路流向负极D电池总反应为：2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O5如图K193乙所示是根据图甲的电解池进行电解时，某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图像(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，这个量x表示()图K193A各电解池析出气体的体积B各电解池阳极质量的增加C各电解池阴极质量的增加D各电极上放电离子总数6若要在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是()将铜片接在电源的正极将银片接在电源的正极在铜片上发生的反应是：Age=Ag在银片上发生的反应是：4OH4e=O22H2O可用CuSO4溶液作电解质溶液可用AgNO3溶液作电解质溶液ABC D7如图K194所示装置中，通电后可观察到Cu极溶解，下列说法正确的是()图K194Aa极是直流电源的负极BFe极是阳极 C电子的移动方向为bFeCuAgPbaD硫酸铜溶液的浓度不变8载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO24e2H2O=2CO4OH。下列判断错误的是()A上述电化学装置相当于电解池B上述装置进行的总反应为2CO2=2COO2C反应结束后该电化学装置中的电解质溶液pH增大D失电子的电极发生的反应是4OH4e=2H2OO292012安徽卷 某兴趣小组设计如图K195所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1、闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是()图K195A断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H2ClCl2H2B断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红C断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl22e=2ClD断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极102012黄冈中学 空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。图K196为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是()图K196A当有0.1 mol电子转移时，a极产生1.12 L O2(标准状况下)Bb极上发生的电极反应是：4H2O4e=2H24OHCd极上发生的电极反应是：O24H4e=2H2O Dc极上进行还原反应，B中的H可以通过隔膜进入A图K19711按如图K197所示装置进行下列不同的操作，说法不正确的是()A铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只接通K1只闭合K3都断开只闭合K2B只接通K1，一段时间后，U形管中出现白色沉淀C只接通K2，U形管左、右两端液面均下降D先只接通K1，一段时间后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降12某课外活动小组准备用如图K198所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：A电极B电极X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2丙FeCu？(1)甲同学在实验中将开关K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_。(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应式为_；实验时应闭合的开关组合是_。(从下列五项中选择所有可能的开关组合，第三小题也在这五项中选择)AK1和K2BK1和K3CK1和K4DK2和K3 EK2和K4(3)丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了某种盐来配制电镀液，则该盐的化学式为_，实验时，应闭合的开关组合是_(选项如上)。132013自贡诊断 某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2 、Mg2)作系列探究，装置如图K199所示：图K199(1)电解时，甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊，请用离子方程式表示原因_。(2)一段时间后，你认为C中溶液可能出现的现象是_，请用离子方程式表示原因_。(3)实验结束后，乙同学将A中的物质冷却后加入到H2S溶液中发现有气泡出现，但加入到稀盐酸中却没有任何现象。请用化学方程式和简要的文字解释原因：_。(4)随着反应的进行，兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去的主要原因提出了如下假设，请你完成假设二。假设一：B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性，使红色逐渐褪去；假设二：_。(5)请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论_。课时作业(十九)1B解析 电解法制金属钠，是电解的熔融的氯化钠，其阴极反应为：Nae=Na，A项错误；氯碱工业中，NaOH在阴极生成，C项错误；氯碱工业和金属钠的冶炼中，阳极都是Cl失电子，D项错误。2C解析 反应2HCl2Ag=2AgClH2是非自发的氧化还原反应，要使该反应发生必须设计成电解池，且Ag作阳极，电解质溶液选盐酸，选项C符合要求。3D解析 根据石蕊在碱性条件下呈蓝色，酸性条件下呈红色，而中性条件下呈紫色，可确定电解质溶液为Na2SO4溶液。其原理为：阴极区生成OH，使溶液变蓝，阳极区生成H，使溶液变红，中间石蕊呈紫色。4D解析 由题中所给的一个电极的电极反应看出，乙醇发生了去氢氧化，其氧化产物为乙醛，D项正确；另一电极(正极)的反应为O24e4H=2H2O，A项错误；电池内部，阳离子移向正极，B项错误；电子由负极经外电路流向正极，C项错误。5C解析 三个电解池为串联，流经每个电极的电子的物质的量相等，D项错误；三个电解池均有气体生成，且电解NaCl溶液时阴、阳极都产生气体，产生气体最多，A项错误；在电解时，阳极质量不可能增加，B项错误；电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银，电解CuSO4溶液时阴极上产生单质铜，所以随着电解的进行，阴极质量的增加有图乙所示的变化。6C解析 根据电镀池的构成条件可知，在铜片上镀银，阳极为银片，银片接电源的正极，电极反应为Age=Ag；阴极为铜片，铜片接电源的负极，电极反应为Age=Ag；电解质溶液为AgNO3溶液，答案为C。7D解析 通电后观察到Cu极溶解，则Cu极为阳极，Fe极为阴极，故b、a、Pt、Ag极分别为：负极、正极、阳极、阴极。右池为电镀池，硫酸铜溶液的浓度不变，D项正确，A、B项错误；电子的移动方向为：bFe 、Cu Ag、Pta，C项错误。8C解析 根据题中给出的反应物与生成物以及得电子的反应式，可以写出反应的总反应式为2CO2=2COO2，可见该电化学装置相当于电解池，A项和B项均正确；由总反应减去阴极反应，可以得到阳极反应为：4OH4e=2H2OO2，D正确；阴极反应生成的OH在阳极完全反应。故反应前后溶液的pH并不变化，C错。9D解析 断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl2H2OH22OHCl2，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H22e2OH=2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl22e=2Cl，为正极，故C项错误，D项正确。10D解析 左边为电解水装置，b极为阳极，发生失电子氧化反应，产生O2，a极为阴极，发生得电子还原反应，生成H2，A、B项错误；d极为燃料电池的负极，发生失电子氧化反应，电极反应为H22e=2H，生成的H可透过隔膜进入A，C项错误，D项正确。11D解析 只闭合K1，Fe做阳极电解氯化钠溶液，Fe失电子生成Fe2，H在阴极得电子生成H2 和OH，Fe2和OH扩散到U形管底部相遇生成白色Fe(OH)2 沉淀，B项正确；只接通K2，Fe 做阴极，不能失电子，此时相当于惰性电极，该极生成氢气，石墨电极生成氧气，C项正确；综上分析只接通K1铁腐蚀最快，只闭合K3，形成原电池，铁腐蚀的速率次之，都断开时铁自然腐蚀，而只接通K2时为铁做阴极被保护，腐蚀速率最慢，A项正确。12(1)Zn2e=Zn2(2)CuCl2CuCl2CD(3)CuCl2或CuSO4D 解析 (1)甲同学在实验中将开关K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn2e=Zn2。(2)乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总方程式为CuCl2CuCl2，实验时应闭合K1和K4或闭合K2和K3。(3)丙同学准备在Fe上镀Cu，则Fe为电镀池阴极，接电源负极，Cu为电镀池阳极，接电源正极，实验时应闭合K2和K3。应选择含Cu2的电解质溶液为电解液。13(1)2H2e=H2，Mg22OH=Mg(OH)2(2)有淡黄色沉淀Cl2S2=2ClS(3)Ag与H2S的反应式为2AgH2S=Ag2SH2，表明Ag2S的溶解度比AgCl小很多 (4)可能是H中和了OH造成褪色 (5)取少量D中褪色后的溶液于试管中，滴加12滴酚酞溶液，如果又显红色，则假设一正确 解析 电解饱和食盐水产生的气体为氢气和氯气，氯气具有强氧化性，而氢气在加热条件下具有较强还原性，根据装置图可知a、b分别阴极和阳极，a极产生的氢气将氧化银还原为单质银，而b极产生的氯气可氧化硫化钠。过量的氯气通入含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色的原因可能为H中和了OH，也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性所致。