2019-2020年高中化学 1.2.1 电解的原理同步练习 鲁科版选修4.doc

2019-2020年高中化学 1.2.1 电解的原理同步练习 鲁科版选修41某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收制得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：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。答案：B2在0和1105 Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生6.4 g铜时，阳极放出()A1.12 L氢气 B1.12 L氧气C2.24 L氢气 D2.24 L氧气解析：用铂电极进行电解，两极反应为：阴极：Cu22e=Cu阳极：4OH4e=2H2OO2电解时阴极上流入的电子数等于阳极上流出的电子数，且两极产物的关系为CuO2，阴极上产生气体为氧气，其体积为22.4 L/mol1.12 L。答案：B3如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无臭气体放出。符合这一情况的是下表中的()a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：由题意知，通电后a极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a极为电解池的阴极，则X为电源负极，B、C均不符合；又b极放出的是无色无臭的气体，可淘汰D。答案：A4用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()AAgNO3AgNO3 BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4CuO解析：记住一点：加入的物质必须是阴阳极产物化合后的物质。答案：BD5电解100 mL 16%的氢氧化钠溶液(密度为1 g/cm3)，用石墨作电极，10 min后电解液的浓度为19.5%，这是因为()A溶质增加了3.5 gB氢氧化钠的物质的量不变，而水被电解了1 molC氢氧化钠的消耗比水的消耗少D氢氧化钠不参加反应，只有水参加反应，且放出H2和O2，消耗了18 g水解析：电解NaOH溶液，阴极、阳极分别析出H2和O2，相当于电解了水。设电解后溶液为x g,10016%19.5%x，推出x82 g，故电解了18 g水。答案：BD6在0 和1105 Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生6.4 g铜时，阳极放出()A1.12 L氢气 B1.12 L氧气C2.24 L氢气 D2.24 L氧气解析：用铂电极进行电解，两极反应为：阴极：Cu22eCu阳极：4OH2H2OO24e电解时阴极上流入的电子数等于阳极上流出的电子数，且两极产物的关系为CuO2，阳极上产生气体为氧气，其体积为22.4 L/mol1.12 L。答案：B7对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是()A以石墨为电极，电解含石蕊的0.1 mol/L的硫酸溶液B以铜为电极，电解1 mol/L的硫酸溶液C以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水D以石墨为电极，电解1 mol/L的溴化钾溶液解析：B项，以铜为电极阳极被氧化生成Cu2溶液变蓝；C项，产生NaOH使溶液变红；D项，阳极生成Br2，使溶液变橙色。答案：A8以铁为阳极、铜为阴极，对足量的NaOH溶液电解，一段时间后，得到2 mol Fe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为()A3 mol B4 mol C5 mol D6 mol解析：本题发生的反应有：Fe2H2OFe(OH)2H2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，综合上述两个反应可知：生成2 mol Fe(OH)3共消耗水的物质的量是5 mol。答案：C9电解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()A0.10 molL1 Ag B0.20 molL1 Zn2C0.20 molL1 Cu2 D0.20 molL1 Pb2解析：100 mL溶液中各离子的物质的量分别为n(H)0.03 mol，n(Ag)0.01 mol，n(Zn2)0.02 mol，n(Cu2)0.02 mol，n(Pb2)0.02 mol，当分别电解它们的溶液通过0.04 mol电子时；A中0.01 mol Ag全部析出，其质量为1.08 g；B中H首先放电，因此析出Zn为0.005 mol，质量为0.325 g，C中0.02 mol Cu全部析出，质量为1.28 g；D中H首先得电子，析出Pb为0.005 mol，质量为1.035 g，因此C中析出金属质量最大。答案：C10在50 mL 2 molL1硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)则：(1)若两极均为铜片，电解过程中硫酸铜溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是_。(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，如不考虑氢离子在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重_g，阴极上的电极反应式是_。解析：(1)两极均为铜片，电解液为CuSO4溶液，这是一个电镀装置，电解过程中电解质溶液的浓度不变。(2)阳极为纯锌，为活泼金属，通电电解时，锌发生氧化反应：ZnZn22e。(3)若阳极为纯锌，阴极为铜片，不考虑H在阴极上放电，则阴极反应为Cu2得电子的还原反应：Cu22eCu。当电路中有0.04 mol电子通过时，有0.04 mol64 gmol11.28 g铜析出。答案：(1)不变(2)ZnZn22e(3)1.28Cu22eCu11电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。电解池中X极上的电极反应式为_。在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液X电极的材料是_，电极反应式为_。Y电极的材料是_，电极反应式为_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)解析：此题综合考查电解原理及其应用。由于X极与直流电源的负极相连，所以进行电解时，X为阴极，电解饱和氯化钠溶液阴极氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，溶液显碱性，使酚酞变红。阳极氯离子放电，生成氯气，检验氯气的方法之一是使用湿润的淀粉碘化钾试纸，现象为使试纸变蓝。电解精炼铜，要用粗铜作阳极，纯铜作阴极。答案：(1)2H2eH2有气体放出，溶液变红2ClCl22e把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22eCu粗铜CuCu22e