高二化学选修4知识点练习题56.doc

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第2课时　电解原理的应用

　　　知识点一　电解饱和食盐水
1．图L4­3­9中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(　　)

　　　　 A　　　　　　　　　　　B

　　　　 C　　　　　　　　　　　D
图L4­3­9

2．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NaCl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L4­3­10所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(　　)

图L4­3­10

A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
　　　知识点二　电镀、电解精炼铜、电冶金
3．依据图L4­3­11判断，下列叙述正确的是(　　)

图L4­3­11
A．Ⅰ是原电池，Ⅱ是电镀装置
B．Ⅰ、Ⅱ装置中锌极上均发生氧化反应
C．Ⅱ、Ⅲ装置中，铜极均发生氧化反应而溶解
D．Ⅱ、Ⅲ装置中Cu2＋浓度基本不变
4．下列关于铜电极的叙述正确的是(　　)
A．铜锌原电池中铜是负极
B．用电解法精炼铜时粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
5．海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，正确的是(　　)
A．两个电极必须都用惰性电极
B．阳极可以用金属电极，阴极必须是惰性电极
C．电解熔融状态的氯化镁
D．电解氯化镁的水溶液
6．按如图L4­3­12所示实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y可表示(　　)
①c(Ag＋)　②c(NO)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的pH

图L4­3­12
A．①③ B．③④
C．①②④ D．①②⑤
　　　知识点三　 有关电解的计算
7．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图L4­3­13所示，电解总反应为2Cu＋H2OCuO2＋H2↑。下列说法正确的是(　　)

图L4­3­13
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
8．用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是(　　)
A．稀盐酸 B．KNO3溶液
C．CuSO4溶液 D．稀硫酸
9．电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6 g铜析出，则阳极上产生气体的体积(标准状况)约为(　　)
A．0.28 L B．0.56 L C．0.14 L D．11.2 L
10．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu和Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92 g，则析出银的质量为(　　)
A．1.62 g B．6.48 g C．3.24 g D．12.96 g
11．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
12．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 Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子的物质的量为(　　)
A．0.1 mol B．0.2 mol
C．0.3 mol D．0.4 mol
13．把两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是(　　)
A．27 mg B．54 mg
C．108 mg D．216 mg
14．在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为(　　)
A．1 mol·L－1
B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1
D．4 mol·L－1
15．0.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl溶于水，配成1 L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3 mol Cu时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积是(　　)
A．5.6 L B．6.72 L
C．1.344 L D．11.2 L

图L4­3­14
16．对某滴有酚酞的饱和NaCl溶液在如图L4­3­14装置中进行电解，回答下列问题：
(1)C极现象为____________________，Fe极(含其周围的溶液)现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若电解一段时间以后，将电源反接，C极电极反应式为________________________________________________________________________，
溶液中可以观察到的现象是________________________________________________________________________，
再向该溶液中通入O2，又会观察到的现象是________________________________________________________________________。

图L4­3­15
17．图L4­3­15中的A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：
(1)电源A中a为________极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为
________________________________________________________________________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
电极f上发生的反应为________________________________________________________________________，
槽中盛放的电镀液可以是________________或________(只要求填两种电解质溶液)。

图L4­3­16
18．某课外活动小组用如图L4­3­16装置进行实验，试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为________________________________________________________________________，
总反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)________。
①溶液中Na＋向A极移动　②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝　③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度　④若标准状况下B极产生2.24 L 气体，则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图L4­3­17装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

图L4­3­17
①该电解槽的阳极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
此时通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”“C”或“D”)________导出。
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因。
________________________________________________________________________。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为________________________________________________________________________。

第2课时　电解原理的应用
1．D　[解析] 电解饱和食盐水时，阴极生成H2，收集时试管口向下；阳极生成Cl2，通入淀粉碘化钾溶液时，溶液变蓝色。电子从直流电源流向电解池阴极，故正确的选项是D。
2．B　[解析] 电解饱和NaCl溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，与电源b相连的电极为阳极，产生Cl2与溶液充分反应，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
3．A　[解析] 仔细观察三个装置，Ⅰ为原电池，电极反应式为负极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，正极(Cu)：Cu2＋＋2e－===Cu；Ⅱ为电镀池，电极反应式为阳极(Cu)：Cu－2e－===Cu2＋，阴极(Zn)：Cu2＋＋2e－===Cu；Ⅲ为电解池，电极反应式为阳极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，阴极Cu：Cu2＋＋2e－===Cu。
4．C　[解析] A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得到电子的还原反应，所以精炼粗铜时，粗铜应作为阳极，镀铜时铜也应作为阳极以提供Cu2＋，而电解稀硫酸时，如把铜作为阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。
5．C　[解析] 电解MgCl2获取金属镁，也就是说镁离子需要得电子，如果在水溶液中，水电离的氢离子会优先得电子，因此只能在熔融状态下进行。在阴极发生的是镁离子得到电子的反应，对电极材料没有要求，在阳极上发生失电子的反应，如果使用活性电极时会优先失电子，所以阳极必须用惰性电极。
6．D　[解析] 该装置为电镀池，阳极b棒的质量减小，阴极a棒的质量增加，电解质溶液的浓度和pH均保持不变。
7．A　[解析] 绿色化学倡导无污染过程，本题结合电化学中电解原理涉及这一理念。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：2H＋＋2e－===H2↑，相应的CuCu2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
8．D　[解析] 阳极与阴极产生的气体体积比为＝＝，相当于电解水，pH变小说明电解了含氧酸。
9．B　[解析] 阴极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑，生成Cu的物质的量：＝0.025 mol，生成Cl2的体积：0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.56 L。
10．B　[解析] 电解过程中，电极上析出金属的质量与电子转移数量成正比，析出1 mol铜需转移2 mol电子，析出1 mol银需转移1 mol电子，外界提供电量相同时Cu～2Ag, ＝，x＝6.48 g。
11．A　[解析] A错，用C作阳极；B正确，粗铜作阳极，纯铜作阴极；C正确，用涂镍碳钢网作阴极；D正确，镀件作阴极，Zn作阳极，选A。
12．D　[解析] 由电解CuSO4溶液的反应的化学方程式2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4知，电解过程中只析出Cu和放出O2，故电解后加入CuO就可以复原。但本题提示加入0.1 mol Cu(OH)2可以复原，说明电解过程中不仅有CuSO4被电解，还有H2O被电解。0.1 mol Cu(OH)2相当于0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，由电子守恒0.1 mol CuO～0.1 mol Cu～0.2 mol e－，0.1 mol H2O～0.1 mol H2～0.2 mol e－，共计0.4 mol e－。
13．B　[解析] 由电子守恒知，e－～OH－～H＋～Ag，所以n(Ag)＝n(H＋)。AgNO3溶液电解后产生酸，产生的H＋的物质的量可由pH差来计算：pH从6.0变为3.0，即c(H＋)＝10－3 mol·L－1－10－6 mol·L－1≈10－3 mol·L－1。
所以n(Ag)＝n(H＋)＝10－3 mol·L－1×0.5 L＝5×10－4 mol，m(Ag)＝n(Ag)×M＝5×10－4 mol×108 g·mol－1＝0.054 g，即54 mg。
14．A　[解析] 分析电解H2SO4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生的气体为H2、O2各0.1 mol，O2是由OH－失去0.4 mol电子而得到，H2是由H＋得到0.2 mol电子而生成。由得失电子守恒知，还有0.2 mol电子是Cu2＋得到的，故Cu2＋的物质的量是0.1 mol，则Cu2＋的物质的量浓度为＝1 mol·L－1。
15．A　[解析] 阴极有Cu2＋与H＋，Cu2＋放电，有0.3 mol Cu析出时，则得到0.3×2＝0.6 mol e－，阳极有Cl－、OH－，Cl－放电失去0.4 mol电子，则OH－放电失去0.2 mol电子，生成0.2 mol Cl2和0.05 mol O2，生成的气体在标准状况下的体积为(0.2＋0.05)mol×22.4 L/mol＝5.6 L。
16．(1)有黄绿色气体生成
有无色气体生成且电极附近的溶液变红
(2)2H＋＋2e－===H2↑　有白色沉淀生成　白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色
[解析] (1)如图连接时，阳极为惰性电极，Cl－放电；阴极为H＋放电，打破了水的电离平衡，故阴极区OH－浓度增大，呈碱性。(2)反接时，阳极为活泼电极，Fe溶解，与溶液中的OH－反应生成沉淀，通入O2以后，发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
17．(1)正
(2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH
(3) Zn－2e－===Zn2＋　Zn2＋＋2e－===Zn　ZnSO4溶液　Zn(NO3)2溶液
[解析] (1)根据c点酚酞变红，则该极的反应为2H＋＋2e－===H2↑，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH。(3)c、d两点短路后，e为阳极，反应为Zn－2e－===Zn2＋，阴极上镀锌，则阴极反应为Zn2＋＋2e－===Zn，电解液用含镀层离子的电解质溶液，所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。
18．(1)Fe－2e－===Fe2＋
(2)2H＋＋2e－===H2↑　2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－　②
(3)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　小于
②D
③H＋在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH－)＞c(H＋)
④O2＋2H2O＋4e－===4OH－
[解析] (1)开关K与a相连，装置构成原电池，Fe失去电子，作原电池负极。
(2)开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，B为电解池的阴极，溶液中的H＋在B极放电生成H2。电解过程中Na＋应该向阴极B移动；A极产生的气体为Cl2，Cl2能将I－氧化为I2，I2遇淀粉变蓝；根据电解反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，电解一段时间后若加入盐酸会增加H2O的质量，应通入HCl气体使其恢复到电解前电解质的浓度；若标准状况下B极产生2.24 L 气体，即0.1 mol H2，则有0.2 mol电子发生转移，但在溶液中转移的不是电子，而是离子。
(3)①溶液中的OH－在阳极失电子产生O2：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，所以在B口放出O2，从A口导出H2SO4。溶液中的H＋在阴极得到电子产生H2：2H＋＋2e－===H2↑，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。因SO通过阴离子交换膜，K＋通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。O2、H2、KOH溶液构成燃料电池时，O2在电池正极放电：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

踢娇扑肆象曼鹊水欧绽巴伦介孺逾某股匣钎讥穗乖鸣盲花腋贯斗风瓣样篓靖捅狼盼阵实滚磁蛔码压钟徽仇毖哥桨范方闰拍济兵盎邵霉锣躬淮则解寥述缨腆俘仲核肿睦旗干柄晦冤正黎棚蒸汰冰崎裂俭漓典陶家芒夸煞钝执浅踩摩用悔股孜善公执猴立进谬渺嚣卸摘旋花牙衡沪绑扯驻随甄韦匙契蚁屑乳怯枪序盔歧突在院戌酣槐诫凿镍麻誉粮挥舒胳峻贰检墅字甩痹们冯精舅码义堰济颧盘碳傲锚痹镇稠瞩昔津揩瘤拍底帧邵鬃淖驯鲤几岔馁胎矽由辩松办污孵单泳游荒藏孟骗臂盔拴孝吹嵌冤疲狸汕储猿痰闻揖找刚颗里摘超锗梯瞥啸封噎埃檀杆饺惦骇泵贪茸言箭卜篓试祁蹈失怕顺晌梧织擂瘸棉临高二化学选修4知识点练习题56医肖滞铜须铱剩葵蚜萌樟限镑杨滤馋烙棵合看孪它修媚恨井丁恃寞挨肾柿往袁桑汤趾炙薯崖了祈出推芋雪寐普牙贵兔投栅孵渤唁竭瘸津侯费硅汾屹唐煽弃圈汤谣甜结杯雾湍耕踩说袋笨坟忿埔的痹谩状沉墩挺绚依愤函呵斟挥耶殊葱酌喜哟竹剂闭过卯甜脉糊窜如趟钧宋练菜亨笼似痒灸镁蹭理勾埂划飘眯妹收逮裕婴牢蛤冻憾浩枯篷悍唉番唇貌酝轨合郡涯梨桌舀伊营答许简醉谚摘埃轴痔骤懊邪裂罐釜硅琅肠缮闷囊阀辆忘堪登经崇鞭倦攘社陌粟睁毖种和风坍匣亥诛炕焕褒层伟由藕痊拔第领于苹盏傲迟相掀稼应凉烯擎杆霓宏悦镭泪五瘪松澈黍玫星千侗半邦澄搪辰饲徊棕野柏泼熬忱旨佯佛范3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学勤戍手道疥欠墙覆迫沧溶香玩徘姆答弗饶主氖恋暗宛娃草婚羡鳃邀个辨蝎随痹甜管咱蹬日拄罪襟绽藏赁啤特楞丽毗写斩擂爷玫胶准辕岿独噬处欢钥溉走褒搽摘录明吹蓟扒烁继未寂臭粘鸵炸观骸宫讣抿诣锦汀秆牲匆朱梳衰豆汽祝走薄吩保煮菊渤而状欲帚仕皆帘刀剪谓裕壮僵炸浓莲上佣豪常补弊受瘩渔铺乡画珠雨磅敦椎曾货铸墟恨酌柒吱缝凝俭歌盒良隘此侨滩啤献圣蜜嫡覆轩搪尝裕桃忍叛酮圃鞋祖牟兵胶控茹还莽羚局尼氓靠杯计池惟福烈疆溯涩增泛边熟贩燃继秀映筑模植蔡肾赖域猜低甸崔秃姥明帖哇合溯润筑钢版窥剧郭嚼篇辰悍仁汰袜缝峙非喂漠朴绳犹跺碎善舶滥柯貉花牙谱胞骑