2019-2020年高中化学 1.2.2电解原理的应用每课一练（含解析）鲁科版选修4.doc

2019-2020年高中化学 1.2.2电解原理的应用每课一练（含解析）鲁科版选修4一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1下列描述中，不符合生产实际的是 ()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：电解池的阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上发生Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。答案：A2某同学在做电解食盐水的实验时，误用铜棒做两极材料，请判断下列说法正确的是()A完全电解后，得到CuCl2溶液B电解完全并放置一段时间后，得到蓝色沉淀和NaCl溶液C电解一段时间后，NaCl溶液浓度可能变小D电解后溶液中的NaCl质量一定不变解析：阳极反应Cu2e=Cu2，阴极反应2H2e=H2，余下OH，一段时间之后Cu2会与OH在两极之间部分反应生成Cu(OH)2，电解过程中不消耗NaCl，只消耗水，所以剩余的NaCl溶液浓度可能变大或不变(饱和溶液)，溶液中NaCl质量可能变小(饱和溶液，析出晶体)或不变。答案：B3许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中，正确的是 ()A含杂质的粗金属做阳极，与直流电源的正极相连B阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关C电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不能含有其他金属阳离子D在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化解析：阳极要失电子，含杂质的粗金属做阳极，纯金属做阴极，若阴极用其他导体就会使需要精炼的金属覆盖在该导体上；粗金属中可能含有一些比较活泼的金属，失电子之后也会进入溶液，电解质溶液的成分可能会增加。答案：A4在水中加入等物质的量的Ag、Pb2、Na、SO、NO、Cl，该溶液放在用惰性材料做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为 ()A35.5108 B16207C81 D10835.5解析：由于Ag与Cl、Pb2与SO形成沉淀，电解的是NaNO3溶液，实质是电解水。答案：C5在25时，将两个铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，在阳极逸出a mol气体，同时有W g Na2SO410H2O析出，若温度不变，此时剩余溶液中溶质的质量分数为 ()A.100%B.100%C.100%D.100%解析：此题要注意题目条件。“铂电极”与“铜电极”不同，在阳极析出a mol气体与在阴极析出a mol气体不同。消耗水的计算：2n(H2O)n(O2)，即消耗2a mol水，析出晶体中所含溶质为W g。原溶液减少的质量为(W2a18) g，因剩余溶液仍为饱和溶液，故剩余溶液中溶质的质量分数为/(W2a18)100%100%。答案：D6Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下图所示，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是 ()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成解析：从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O2e=H22OH，相应的2Cu2OH2e=Cu2OH2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。答案：A7KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解质溶液。在一定条件下电解，反应式为KI3H2O=KIO33H2。下列有关说法中，正确的是()A电解时，石墨作阳极，铁作阴极B电解时，在阳极上产生氢气C电解后得到KIO3产品的步骤有：过滤浓缩结晶灼烧D电解中，每转移0.6 mol电子，理论上可得到0.6 mol无水KIO3晶体解析：电解过程中，阳极I放电生成IO，阴极H放电生成H2，因此应为惰性电极作阳极。1 mol I1 mol IO转移电子6 mol，每转移0.6 mol电子，得0.1 mol KIO3。得到KIO3的步骤为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。答案：A二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8(6分)工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取Cl2、H2、NaOH。请回答下列问题：(1)在电解过程中，所发生反应的离子方程式为_。(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO等杂质离子，使用的试剂有：aNa2CO3溶液bBa(OH)2溶液c稀盐酸。 其中合理的加入顺序为_(填写序号)；(3)如果在容积为10 L的电解池内，一段时间后共收集到11.2 L(标准状况)气体。这时溶液中NaOH的物质的量浓度为_(设电解时溶液的体积不变)。解析：先加过量的Ba(OH)2除去SO和Mg2，再加入过量的Na2CO3除去Ca2和开始时过量的Ba2，将生成的沉淀过滤除去，再加稀盐酸调节pH等于7。设生成NaOH的物质的量为x。得x0.5 molNaOH的物质的量浓度为0.5 mol10 L0.05 molL1。答案：(1)2Cl2H2O2OHH2Cl2(2)bac(3)0.05 molL19(10分)如下图为相互串联的甲、乙两电解池，试回答：(1)甲池若为用电解池原理炼铜的装置，A是_，材料_，电极反应_，B是_，材料_，电极反应_电解质溶液为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈_色，C极附近呈_色。(3)若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积是_mL。(4)若乙槽中剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的浓度为_molL1。解析：(1)甲中A是阴极，B是阳极，则B为粗铜，A为精铜，甲中溶液为含有Cu2的溶液，电极反应式A：Cu22e=Cu，B：Cu2e=Cu2。(2)乙中C作阳极，其产物为Cl2，Fe作阴极，其产物为OH(NaOH)。(3)CuCu22eCl2，可得生成Cl2：0.2 mol，标准状况下体积为4.48 L。(4)又由CuCu22e2OH，则生成OH20.4 mol，OH1 molL1。答案：(1)阴极精铜Cu22e=Cu 阳极粗铜Cu2e=Cu2CuSO4(CuCl2)(2)红无(3)4.48(4)110(11分)如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：(1)B极是电源的_，一段时间后，甲中溶液颜色_，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_，在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是_(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是_溶液。当乙中溶液的c(OH)0.1 molL1时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为_，甲中溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是_。解析：(1)F极附近呈红色，说明F是阴极，E是阳极，则A为正极，B为负极。甲中因Cu2放电使溶液颜色变浅。丁中Y极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒向阴极移动，即Fe(OH)3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O2、Cu、Cl2、H2，由于电路中通过的电量相等，所以其物质的量之比为1222。(3)乙中，生成n(NaOH)0.1 molL10.5 L0.05 mol，电路中通过的电子的物质的量为0.05 mol，所以丙中镀件上析出银0.05 mol108 gmol15.4 g。(4)当金属作阳极时，金属先于溶液中的阴离子放电而溶解，故甲中发生反应的离子方程式为FeCu2电解,Fe2Cu。答案：(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶体粒子带正电荷(2)1222(3)镀件AgNO35.4 g变小(4)FeCu2电解,CuFe211(12分)工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，可采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准，请回答下列问题：(1)写出两极发生反应的电极反应式：阳极_，阴极_。(2)写出Cr2O变为Cr3的离子方程式：_。(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是_。(4)能否改用石墨电极？_(填“能”或“不能”)，原因是_。解析：Fe为活性电极，则阳极反应是：Fe2e=Fe2，阴极为阳离子放电，阴极反应为：2H2e=H2；阳极产生的Fe2与酸性溶液中的Cr2O发生氧化还原反应，生成Fe3和Cr3，由于Fe2与Cr2O反应和阴极电极反应消耗H，使溶液中的OH增多，OH与Fe3和Cr3结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀，降低了废水中铬的含量；如果改用石墨电极，阳极产生Cl2，缺少还原剂Fe2，不能使Cr2O转变成Cr(OH)3而除去。答案：(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O(3)Fe2与Cr2O反应消耗H，H又不断放电，使溶液中的OH增多，废水由酸性变为碱性(4)不能若改用石墨电极，阳极产生Cl2，缺少还原剂Fe2，不能使Cr2O转变成Cr(OH)3而除去