2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量转化第二节电能转化为化学能-电解第2课时作业鲁科版.doc

2019-2020年高中化学第一章化学反应与能量转化第二节电能转化为化学能-电解第2课时作业鲁科版1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极B工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2C电解法精炼粗铜，用精铜作阳极D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁解析：选B选项A，铁应该作阴极。选项B，电解饱和食盐水时，Cl在阳极失去电子变为Cl2。选项C，电解法精炼粗铜，应该用精铜作阴极，粗铜作阳极。选项D，电解MgCl2饱和溶液，发生的化学反应为MgCl22H2OMg(OH)2Cl2H2，不会产生金属镁。2利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()A电解时以精铜为阳极，以CuSO4溶液为电解液B电解时阴极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu2e=Cu2D电解结束后，电解质溶液的浓度保持不变解析：选B电解时精铜为阴极，粗铜为阳极，A项错误；溶液中Cu2在阴极上得电子，发生还原反应，B项正确；粗铜应该连接电源正极，C项错误；阳极上Fe、Zn、Cu失电子，阴极上只有Cu2得电子，电解结束后，电解质溶液中的Cu2浓度减小，D项错误。3.如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是()Aa为正极、b为负极Bc为阴极、d为阳极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变解析：选A由电子流向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，c极：2Cl2e=Cl2；d极：2H2e=H2，因此，B、C、D项均错。4用电化学方法提取废弃定影液中的银，同时使处理后的溶液中不引入其他新的重金属离子，下列方案正确的是()解析：选D要用电化学方法提取废弃定影液中的银，同时使处理后的溶液中不引入其他新的重金属离子，则应该用电解原理，因此阴极应该是银，阳极可以是惰性电极，例如碳棒，答案选D。5如图所示能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(图中电极均为惰性电极)()解析：选D与电源正极相连的是电解池的阳极，阳极发生氧化反应，失去的电子回到正极；与电源负极相连的是电解池的阴极，阴极发生还原反应，接受负极输出的电子。据此判断，D图右电极为阳极，发生反应：2Cl2e=Cl2，可观察到碘化钾淀粉溶液变蓝；左电极为阴极，发生反应：2H2O2e=H22OH，可观察到阴极区溶液变红，收集的气体经点燃可证明为氢气。6金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，则下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析：选D电解时阴极发生还原反应，A项错误；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni依次失去电子生成阳离子进入溶液；Cu、Pt不如Ni活泼不被氧化，沉入槽底成为阳极泥，阴极只析出Ni，B项错误，D项正确；电解后溶液中仍有少量的Ni2，C项错误。7.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制取有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl解析：选B电解饱和食盐水的方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能完全与NaOH作用。显然，应将阳极置于下方，阴极置于上方，下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH吸收。反应为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。还应注意的是图中电极a、b是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极，则b为正极。8.如图所示，某工厂采用电解法处理含铬(Cr2O)酸性废水，其中，耐酸电解槽以铁板作阴、阳极，电解后，溶液中的Cr2O全部变为Cr3，下列说法不正确的是()AM与电源的正极相连B出液口排出的溶液中还含有Fe3CN极电极反应为2H2e=H2D阴极区附近溶液pH降低解析：选DA项，电解含铬(Cr2O)酸性废水，溶液中的H在阴极放电产生H2，所以N与电源的负极相连，作阴极，M与电源的正极连接，作阳极，正确；B项，阳极Fe失去电子变为Fe2，然后与溶液中的Cr2O发生反应变为Fe3，Cr2O则被还原变为Cr3，所以出液口排出的溶液中含有Cr3、Fe3，正确；C项，在阴极N极，溶液中的H得到电子变为H2，电极反应为2H2e=H2，正确；D项，在阴极区，由于H得到电子变为H2，附近溶液的酸性减弱，溶液pH升高，错误。9将浓度均为2 molL1的AgNO3与Cu(NO3)2溶液各0.5 L混合，以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有1.6 g铜析出，试计算此时：(1)直流电源已输出_mol电子。(2)溶液中c(Cu2)为_molL1。解析：(1)阴极有Cu析出时，Ag已完全放电，所以直流电源已输出电子为2 molL10.5 L21.05 mol。(2)因用铜做电极，当Ag、Cu2在阴极析出时，阳极铜亦同时溶解成为Cu2，最终使Cu2增加。c(Cu2)1.5 molL1。答案：(1)1.05(2)1.510电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞溶液，试判断a是_极(填“正”或“负”)，B是_极(填“阴”或“阳”)；A电极上的电极反应式为_，B电极上的电极反应式为_；检验A电极产物的方法是_。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则A电极的材料是_，主要电极反应式为_；B电极的材料是_，电极反应式为_。解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极反应式为2Cl2e=Cl2，B电极的反应式为2H2e=H2；检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl2能使试纸变蓝，也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl2能使其退色。答案：(1)正阴2Cl2e= Cl22H2e=H2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝(2)粗铜Cu2e= Cu2精铜Cu22e= Cu1欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液CFe和AgNO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液解析：选B电镀槽中，要求镀件作阴极，镀层金属作阳极，电镀液采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均难溶于水，只有B项符合要求。2下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选C锌铜原电池中锌作负极，铜作正极，A正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜(或精铜)作阴极，B正确；镀件上镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，C错误；电解氯化铜溶液时，石墨作阳极，铜作阴极，D正确。3工业电解饱和食盐水的装置如下图所示，下列有关说法不正确的是()A装置中的离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过B装置中出口处的物质是氢气，出口处的物质是氯气C较浓的氢氧化钠溶液从出口B处导出D转移0.8 mol电子时产生氢气8.96 L(标准状况)解析：选B若装置中的离子交换膜让阴离子通过，则在阴极区产生的NaOH中混有NaCl，导致电解产物不纯，A项正确；装置出口处(阳极)的物质为氯气，出口处(阴极)的物质是氢气，B项错误；氢氧化钠溶液在装置右侧生成，较浓的氢氧化钠溶液从出口B处导出，C项正确；当转移0.8 mol电子时产生氢气0.4 mol，即8.96 L(标准状况)，D项正确。4.如图所示的电解池中，a、b、c、d都是石墨电极，通电一段时间后，a、b、c、d各电极上生成物物质的量之比是()A2241B1121C2441 D2121解析：选Aa为阴极，Cu2得电子生成Cu，b为阳极，Cl失电子生成Cl2；c为阴极，Ag得电子生成Ag，d为阳极，OH失电子生成O2。根据得失电子守恒，四种产物之间的关系为2Cu2Cl24AgO2。5用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的状态(不考虑二氧化碳的溶解)，则电解过程中共转移电子的物质的量为()A0.4 molB0.5 molC0.6 mol D0.8 mol解析：选C电解硫酸铜溶液时，第一阶段：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，第二阶段：2H2O2H2O2，如果只按第一阶段的电解反应，只需要加入CuO或CuCO3就可以，但是现在加入的是Cu2(OH)2CO3，相当于多加了水(0.1 mol H2O)，0.1 mol 的水应该是第二阶段的反应消耗的，该阶段转移了0.2 mol 电子，第一阶段转移了0.4 mol 电子，所以总共转移电子0.6 mol。61 L 0.1 molL1 AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断(设电解按理论进行，溶液不蒸发)正确的是()A溶液的浓度变为0.08 molL1B阳极上产生112 mL O2(标准状况)C转移的电子数是1.2041022个D反应中有0.01 mol的Ag被氧化解析：选C由题意知，阴极反应为Age=Ag，阳极反应：Age=Ag，由阴极增重2.16 g知，n(Ag)n(e)n(Ag)2.16 g/108 gmol10.02 mol。A项，此装置是在铁上镀银，AgNO3溶液浓度不变，错误；B项，由阳极反应知，阳极上没有O2生成，错误；C项，n(e)0.02 mol，N(e)n(e)NA1.2041022，正确；D项，反应中被氧化的银为0.02 mol，错误。7.xx8月天津自贸区危险品仓库起火引发爆炸，产生的CN污染可用右图所示装置除去含CN废水中的CN，控制溶液pH为910并加入食盐，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式为Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式为2H2O2e=H22OHD除去CN的反应2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：选DpH910为碱性溶液，反应方程式中不能出现H，故D错。8电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将NO降解成N2的电解装置如下图所示。下列说法正确的是()A电源的正极为bB电解时H从膜右侧迁移到膜左侧CAgPt电极反应为2H2O4e=4HO2D若转移的电子数为1.2041024，生成N2 5.6 g解析：选DA项，AgPt作阴极，b连接电源负极，错误；C项，阴极得电子，错误；B项，阳离子向阴极移动，故质子应是由左侧向右侧迁移，错误；D项，根据N原子守恒可知2NON210e，转移电子数为1.2041024，即2 mol电子生成N2 0.2 mol，其N2的质量为5.6 g，正确。9如下图为相互串联的甲、乙两个电解池，请回答：(1)甲池为用电解原理精炼铜的装置，A极材料是_，电极反应为_，B极材料是_，电解质溶液为_。(2)乙池中滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈_色，电极反应为_。(3)反应中甲池阴极增重12.8 g，则乙池阳极放出的气体在标准状况下的体积为_。(4)此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到的溶液中c(OH)为_。解析：(1)电解精炼铜时阴极是精铜，发生反应Cu22e=Cu；阳极是粗铜，发生反应Cu2e=Cu2，电解质溶液是含Cu2的盐溶液。(2)乙池中Fe作阴极，发生2H2e=H2。(3)甲池阴极发生反应Cu22e=Cu，当阴极增重12.8 g时电路中通过了0.4 mol电子，乙池阳极发生反应2Cl2e=Cl2，产生0.2 mol Cl2。(4)乙池中发生的总反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，当转移0.4 mol电子时，产生的n(OH)0.4 mol，则c(OH)1 molL1。答案：(1)纯铜Cu22e=Cu粗铜硫酸铜溶液(2)红2H2e=H2(3)4.48 L(4)1 molL110铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答下列问题：(1)工业冶炼铝的化学方程式是_。阴极反应式：_。若阳极转移电子0.6 mol生成Al的质量是_ g。(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_。(3)工业产品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根离子，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。该电解槽的阳极反应是_。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，原因为_。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“A”或“B”)导出。解析：(1)工业冶炼铝反应原理是2Al2O3(熔融)4Al3O2，Al3在阴极放电。因Al3Al3e，两电极电子转移数目相等，故当n(e)0.6 mol时，n(Al)0.2 mol，则m(Al)5.4 g。(3)离子交换膜法电解提纯KOH时，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，阴极反应为4H4e=2H2。电解过程中阳极附近的K通过阳离子交换膜向阴极移动，含氧酸根离子不能通过离子交换膜。一段时间后，阴极附近K、OH的浓度增大，从B处(阴极区)得到溶液，蒸发结晶后可得较纯净的KOH。答案：(1)2Al2O3(熔融)4Al3O2Al33e=Al5.4(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)4OH4e=2H2OO2H放电，促进水的电离，c(OH)增大