电解池基础训练(1).doc

完整word版)电解池基础训练(1)
分析电解过程的思维程序
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。
(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

电解池基础训练

教材习题回扣
1．用铂(惰性)电极进行电解，下列说法中正确的是 (　　)
A．电解稀硫酸，在阴极和阳极分别产生氢气和氧气
B．电解氯化钠溶液，在阴极析出钠
C．电解硫酸钠溶液，在阴极和阳极析出产物的物质的量之比为1∶2
D．电解氯化铜溶液，在阴极和阳极析出产物的物质的量之比为1∶1
2．若要在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是 (　　)
①将铜片接在电源的正极　②将银片接在电源的正极
③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e－===Ag　④在银片上发生的反应是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液　⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液
A.①③⑥ B．②③⑥
C．①④⑤ D．②③④⑥
3．下列事实中，与电化学腐蚀无关的是 (　　)
A．埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀
B．为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块
C．在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质
D．镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面易被腐蚀
4．下图各烧杯中盛有海水，铁在其中会发生腐蚀。铁腐蚀的速率由快至慢的顺序为
____________。
能力提升训练
1．关于电解饱和NaCl水溶液，下列叙述正确的是 (　　)
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
2．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(　　)
A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
3．某研究性学习小组的课题为“Mg­C原电池电解淀粉­KI溶液的研究”，其研究装置如图所示。下列有关说法不正确的是 (　　)
A．镁为负极，发生还原反应
B．原电池中碳极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋
C．电解池中阳极处变蓝
D．电解池中阴极处变红
4．如图电解池中装有硫酸铜溶液，选用不同材料的电极进行电解。下列说法正确的是(　　)
选项
电极材料
通电后的变化
阴极
阳极
A
石墨
石墨
阴极质量增加，溶液的pH增大
B
铜
铜
阳极质量减小，阴极质量增加
C
铁
铁
两极的质量不发生变化
D
铂
铁
阴极质量减小，溶液的pH不变

5．如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左
端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上
升。下列说法不正确的是 (　　)
A．开始时发生的是析氢腐蚀
B．一段时间后发生的是吸氧腐蚀
C．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋
D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
6．如图所示，将铁棒和石墨棒插入1 L 1 mol·L-1食盐水中。下列说法正确的是 (　　)
A．若电键K与N连接，铁被保护不会腐蚀
B．若电键K与N连接，正极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．若电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，可实现铁棒上镀铜
D．若电键K与M连接，当两极共产生28 L(标准状况)气体时，生成
了1 mol NaOH
7．磷酸铁锂电池是一种新型锂电池(如图所示)，
是未来锂离子电池的发展方向。该电池的总反应式为Li+FePO4LiFePO4。该电池所用的磷酸亚铁锂可按如下方法生产：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁 棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 ℃左右、惰性气体氛围中灼烧即得晶态磷酸亚铁锂。下列有关说法错误的是 (　　)
A．在电解制备磷酸亚铁锂的过程中，阳极的电极反应式为Fe＋H2PO＋Li＋－2e－===LiFePO4＋2H＋
B．该锂电池放电时正极反应式为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4
C．该锂电池充电时，阴极反应式为Li＋＋e－===Li
D．图中出现了“Fe”的符号，说明磷酸铁锂电池的负极反应物为Fe
8．某同学按下图所示的装置进行实验，A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO从右向左移动。下列分析正确的是 (　　)
A．溶液中A2+浓度减小
B．B电极的反应：B-2e-===B2+
C．Y电极上有H2产生，发生还原反应
D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解

9．如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1 mol时，下列说法不正确的是 (　　)
A．溶液的质量变化：甲减小乙增大
B．溶液pH变化：甲减小乙增大
C．相同条件下产生气体的体积：V甲＝V乙
D．电极反应式：甲中阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，乙中负极：Mg－2e－===Mg2＋
10． 如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)若试管内液面上升，则原溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应：负极：__________________________________________________________________；
正极：____________________________________________________________________。
(2)若试管内液面下降，则原溶液呈 性，发生 腐蚀。电极反应：
负极：_____________________________________________________________________；
正极：_____________________________
11．按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：
(1)判断装置的名称：A池为　　　　，B池为　　　。
(2)锌极为　　　极，电极反应式为
________________________________________________________________________；
铜极为　　　极，电极反应式为
________________________________________________________________________；
石墨棒C1为　　极，电极反应式为
_
石墨棒C2附近发生的实验现象为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3) 当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌的质量　　　　(填“增加”或“减少”)
　 g，CuSO4溶液的质量　　　　(填“增加”或“减少”)　　　　g。
12．下列四种装置中，①盛200 mL 0.005 mol·L－1硫酸铜溶液　②盛200 mL 0.01 mol·L－1硫酸　③盛200 mL氯化锌溶液　④盛200 mL氯化钾溶液
(1)上述四种装置中，为电解池的是 (用编号回答)，装置①中两电极的电极 反应式分别是
________________________________________________________________________
__________________________________________________注明电极名称)；
(2)用离子方程式回答：通电时装置④中的总反应式是
________________________________________________________________________，
溶液中可能发生的副反应是
________________________________________________________________________；
(3)工作一段时间后，测得导线上均通过0.002 mol电子，则上述四种装置中溶液pH最小的是　　　　　(用编号回答，溶液体积变化忽略不计)；
(4)若将装置④中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，则Fe极上发生的反应是________________________________________________________________________，
C极上发生的反应是
________________________________________________________________________。

高考题组一　电解原理及其应用
(一)电解精炼铜、废液中铜的提取
1．(2011·上海，16)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 (　　)
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D．用带火星的木条检验阳极产物
(二)电镀
2．(2011·山东理综，15)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是 (　　)
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
(三)氯碱工业、电解制氢
3．(2011·北京理综，26)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。
(1)溶液A的溶质是　　　　　。
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：________________________________________________________________________。
4．氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点，其中电解法是一种重要方法，其原理是电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液，制氢的装置示意图如下(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(四)电解法制备O3的原理
5．O3可由臭氧发生器(原理如下图)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为　　　　　(填“A”或“B”)，其电极反应式为
____________________
②若C处通入O2，则A极的电极反应式为
________________________________________________________________________。
③若C处不通入O2，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，则E处收集的气体中O3所占的体积分数为　　　　　。(忽略O3的分解)
高考题组二　电解规律及有关计算
6．(2011·大纲全国卷，10)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 (　　)
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
7．(2009·全国理综Ⅰ，28)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4质量分数为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为________极；
②电极b上发生的电极反应为
______________________________
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积。
④电极c的质量变化是__________g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液_____________________________________________________________________；
乙溶液_____________________________________________________________________；
丙溶液______________________
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
高考题组三　金属的电化学腐蚀与防护
8．(2011·浙江理综，10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如右图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是 (　　)
A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋
9．(2010·北京理综，6)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 (　　)
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋
10．(2011·广东理综，32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：

(注：NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反
应产生新的杂质，相关的化学方程式为
①________________________________________________________________________
和②______________________________________________________________________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有__________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在__________。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(4)镀铝电解池中，金属铝为________极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为
________________________________________
(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
________________________________________________________________________。
11．(2009·海南，15)Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2 ===4LiCl ＋S ＋SO2↑。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为
______
(2)电池正极发生的电极反应为
________________________________________________________________________。
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是______________________，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是
________________________________________________________________________。

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