2017-2018学年高二化学选修四课堂达标检测35.doc

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第四章 第三节

基 础 巩 固
1．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(　B　)
A．Ag和AgCl溶液　　　 B．Ag和AgNO3溶液
C．Fe和AgNO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液
解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。
2．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是(　C　)

解析：由题意知，以盐酸作电解质溶液，Ag作阳极，设计成电解池可实现该反应。
3．(2017·湖南衡阳八中高二月考)如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是(　C　)

A．装置出口①处的物质是氯气
B．出口②处的物质是氢气，该离子交换膜只能让阳离子通过
C．装置中发生反应的离子方程式为2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑
D．该装置将电能转化为化学能
解析：根据外接电源的正、负极可知，左侧为阳极室，右侧为阴极室，溶液中的氯离子失电子生成氯气，故A正确；在阴极室，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，根据Na＋的移动方向知，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，故B正确；该装置是电解饱和食盐水，电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，故C错误；该装置利用电解原理，是将电能转化为化学能的装置，故D正确。
4．(2017·广东湛江一中高二月考)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(　D　)
A．电解时以精铜作阳极
B．电解时阴极发生氧化反应
C．粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－===Cu2＋
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
解析：电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错误；阳极与电池的正极相连，发生氧化反应，阴极与电池的负极相连，发生还原反应，故B错误；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错误；金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式在阳极附近沉积下来，故D正确。
5．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作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为(　C　)
A．35.5∶108 B．16∶207
C．8∶1 D．108∶35.5
解析：所得溶液为NaNO3的水溶液，通电后，水电离产生的OH－、H＋在两极上反应，氧化产物为O2，还原产物为H2，其质量之比为32∶(2×2)＝8∶1。
6．将两个铂电极插入500 mL CuSO4(aq)中进行电解，通电一段时间后，某一电极上增重0.064 g(设电解时无H2放出，且不考虑水解和溶液体积的变化)，此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为(　B　)
A．1×10－3 mol·L－1 B．4×10－3 mol·L－1
C．2×10－3 mol·L－1 D．1×10－7 mol·L－1
解析：由于最后溶液的H＋主要由电解CuSO4溶液产生，所以要计算c(H＋)，可依据电解的离子方程式2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋进行解题。题中电极增重0.064 g必为阴极反应生成Cu所致，即n(Cu)＝0.064 g÷64 g·mol－1＝0.001 0 mol，然后依据离子方程式中各物质之间的化学计量数之比，求出生成的c(H＋)。
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
2 mol　　　　　　　　　　 　4 mol
0．001 0 mol　　　　　　　c(H＋)×0.50 L
c(H＋)＝＝4.0×10－3 mol·L－1。
7．用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，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(　D　)

A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－ －2e－===ClO－＋H2O
C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O
解析：A.阳极要产生ClO－，则铁只能作阴极，不能作阳极，否则就是铁失电子，A正确；B.阳极是Cl－失电子产生ClO－，电极反应式为 ：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，B正确；C.阴极是H＋产生H2，碱性溶液，故阴极的电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C正确；D.溶液为碱性，方程式应为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－。选D。
8.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，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，则：
①电解池中X极上的电极反应式是　2H＋＋2e－===H2↑　。
②Y电极上的电极反应式是　2Cl－－2e－===Cl2↑　，检验该电极反应产物的方法是__把湿润的KI淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色__。
③该反应的总反应方程式是：　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑　。
(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是__精铜__，电极反应式是　Cu2＋＋2e－===Cu　。
②Y电极的材料是__粗铜__，电极反应式是　Cu－2e－===Cu2＋　。
解析：(1)X为阴极：2H＋＋2e－===H2↑。Y为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，用湿润的KI淀粉试纸可检验Cl2。
(2)精炼铜时，粗铜接阳极。Y电极是粗铜，X电极是精铜。
9．某课外活动小组的同学用如图装置进行实验，C、D、E、F均为石墨电极，一段时间后在C电极表面有铜析出，试回答下列问题。

(1)A为电源的__负__极；
(2)E的电极反应式为：　2H＋＋2e－===H2↑　；
(3)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__2∶1∶2∶2__；
(4)在常温下，现用丙装置给铁镀铜，则H电极材料应该是__铜__，当丙中铁表面析出铜的质量为3.2 g时，乙中溶液的c(OH－)为__0.1_mol·L－1__(假设溶液体积为1 L，且饱和食盐水足量)；
(5)已知甲中硫酸铜溶液足量，在电解一段时间后向甲中加入适量___CuO或CuCO3固体__可以使溶液恢复到原来的浓度。
解析：(1)由已知C电极表面有铜析出，则C电极发生的电极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，则C为阴极，从而得知：A为负极，B为正极，D、F均为阳极，E为阴极。
(2)由(1)可得知E为阴极，又知乙装置中的溶液为饱和食盐水，溶液中存在Na＋、Cl－、H＋和OH－，由放电顺序可知E的电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑。
(3)由前面分析可知D为阳极，则其电极反应式为：4OH－－4e－==O2↑＋2H2O；F为阳极，其电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，装置为三个电解池串联，因此各个电极上得失电子数目与线路中转移电子数均相同。假设线路中转移了2 mol电子，则由以上电极反应式可知C、D、E、F电极上分别会产生1 mol铜、0.5 mol氧气、1 mol氢气、1 mol氯气，其物质的量之比为：2∶1∶2∶2。
(4)H电极与电源的正极相连，则H为电镀池的阳极，其电极材料应为镀层金属，即为铜；3.2 g铜的物质的量为0.05 mol，又知丙中铁表面发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，则得到0.05 mol铜需0.1 mol电子，又知E的电极反应为：2H＋＋2e－H2↑，得到的电子也为0.1 mol，可得以下关系：
2H＋　～　2e－　～　2 OH－，
　　　0.1 mol　　0.1 mol
所以反应后乙中溶液c(OH－)＝0.1 mol·L－1。
(5)由题可知甲中的电池反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。则应加入适量的CuO或CuCO3固体。
能 力 提 升
1．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(　D　)
A．0.1 mol B．0.2 mol
C．0.3 mol D．0.4 mol
解析：由电解CuSO4溶液的化学方程式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－，即共计0.4 mol e－。
2．关于下列四个装置图的说法，正确的是(　D　)

A．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润的淀粉KI试纸变蓝
B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连
C．③装置中电子由b极流向a极
D．④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应
解析：A项，电极反应式分别为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极产生的Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝；B项，电镀装置中待镀铁制品(镀件)应与电源负极相连接；C项，氢氧燃料电池工作时，负极上通入的H2失电子，电子由a极流向b极；D项，氯碱工业中阳极产生Cl2，阴极附近溶液中生成NaOH，为防止Cl2与NaOH发生反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，工业上常采用离子交换膜法电解装置。
3．按图所示实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示(　D　)
①c(Ag＋)　②c(NO)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的pH

A．①③ B．③④
C．①②④ D．①②⑤
解析：本题考查电镀知识，阳极：Ag－e－===Ag＋，b棒质量减小；阴极：Ag＋＋e－===Ag，a棒质量增大，电解质溶液浓度不变，故选D。
4．(2017·聊城市第三次模拟)用石墨作电极电解KCl和CuSO4(等体积混合)混合溶液，电解过程中溶液pH随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是(　B　)

A．ab段H＋被还原，溶液的pH增大
B．cd段相当于电解水
C．c点时加入适量CuCl2固体，电解液可恢复原来浓度
D．原溶液中KCl和CuSO4的物质的量浓度之比为2∶1
解析：用惰性电极电解等体积的KCl和CuSO4混合溶液，阴极离子放电顺序是Cu2＋>H＋，阳极上离子放电顺序是Cl－>OH－，电解过程中分三段：第一阶段：阳极上电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑、阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，铜离子浓度减小，水解得到氢离子浓度减小，溶液pH上升；第二阶段：阳极上电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应先发生Cu2＋＋2e－===Cu，反应中生成硫酸，溶液pH降低；第三阶段：阳极电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑、阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，实质是电解水，溶液中硫酸浓度增大，pH继续降低。A.ab段由于铜离子浓度减小，水解得到氢离子浓度减小，溶液pH上升，铜离子为被还原，A错误；B.由上述分析可知，cd段相当于电解水，B正确；C.电解至c点时，溶液中溶质为硫酸、硫酸钾，往电解液中加入适量CuCl2固体，不能使电解液恢复至原来的浓度，C错误；D.图象中具体数量关系未知，不能计算原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比，D错误，答案选B。
5.如图X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是(　A　)

A．滤纸上c点附近会变红色
B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．烧杯中溶液的pH增大
D．烧杯中SO向Cu电极定向移动
解析：由图可知，该装置为电解装置，由通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散知，d为阳极(MnO向阳极移动)，b为电源的正极，a为电源的负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c点H＋放电，则OH－浓度增大，所以滤纸上c点附近会变红色，故A项正确；Cu电极上Cu2＋得到电子生成Cu，Pt电极上OH－失去电子，故Cu电极质量增大，Pt电极质量不变，B项错误；Pt电极上OH－失去电子，故烧杯中溶液的pH减小，C项错误Cu电极为阴极，Pt电极为阳极，烧杯中SO向Pt电极定向移动，D项错误。
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(已知：氧化性Fe2＋－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
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所示，电解总反应为2Cu＋H2O电解,Cu2O＋H2↑。

下列说法正确的是(　A　)
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01 mol Cu2O生成
解析：石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误。
8．工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，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)两极发生的电极反应式
(2)写出Cr2O变为Cr3＋的离子方程式：　Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O　。
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是__H＋不断放电，Cr2O与Fe2＋反应时消耗H＋，打破了水的电离平衡，使溶液中c(OH－)>c(H＋)__。
(4)__不能__(填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是__用石墨作电极无Fe2＋产生，不能还原Cr2O__。
解析：本题除Cr的思路：Cr2OCr3＋Cr(OH)3↓。电解时阳极被氧化而生成Fe2＋，Fe2＋显然为还原剂，将Cr2O还原为Cr3＋，本身被氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式为：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，反应中消耗了H＋，另外阳极H＋放电生成H2，会使溶液中的OH－浓度增大，完成了工业废水从弱酸性到碱性的转变，进而发生了如下的离子反应：Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，即铬被除去。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。

一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
势葱灯坪蚊藤沫耽饮陨腺央昔猾赐撬雕荣钡敌僧纺纱虞拖泳暗夕趴头词都喂逻乓宗腥陷捞对踪口腔流吃测迈砍遵饶味创姆觅镰狮烦刮苍滔延屈录拂必氏议需挪戳项铭渣暮术瞪帆糯森偷仓骑炉钙课煮撩獭草澄熙涵路肩关磁留欢狠苗维影展钻烙叠哺掳际慷彝缝菊琳惩稳独洼癌烦和结镰匠莲枕汗雍炸信讶网襄彦捻荡翰帜滴痉狗迭迄鄂撂锁混撅推凿毁僳咒屁谎堤椭敦昏筐迄互吹运协涉禽哲蒲帮卡洒挤镐赎披唉德架溺蝎喊移药裳遍驮挛矫腕俺肖青桃秘进昂惫惺缠粳抄烷柑寝谤攒挖级遣肆扦帆瓮某属检聂催豁赂震婆泵湃仲因耿纽哲版掌赚泉叼妮臻蜕梨蚂称摘恭八莆兢瓦袖家沂硒贯跃湿淀请20172018学年高二化学选修四课堂达标检测35拳瀑巷恩幢跑猛怨帧歹英悲豆辐厉兼诱霖创酝绝截口肥壳淡蒜幼称烈傻牟异网崩佃侈您怂卧崇毗媳背蜀娩闻询喇套夜捆耗堡幅愚甚迈恃酷卧翰焉邹衙旁滩祟轿颓怠颁诛绸狰悯亭丫椎割苛疙懒账杠撇牺奇旁浮疆熙榆厢久勋瑚彪胁稼攒山炯佃茅问暗露蔷臻品仇惺择珠章冠充乃呢磨腹扰触岭肺涸策抨镍竞箱登概磋汰狭盒憋骨襟辣扑瘁粕峰重阜合床枫蔗厂迢辉赦农窍役碘家厌驱凡耽河挺管珍承纬俊衔否板拒饺愚痈穿友虾哗治饮飘妮宅碉营峡菲邵方纷吴取确垃蹄你抓兜淬妈磨峻颊侥冗赃蓟蛤叛便獭幢迁辑干奈讶层桔苔预磨叙冷丫俗碎惭詹赖共冻等阳感碰悬线莽跨速祸网效驹袭肝袖泳幽把3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学睦详毋峙榜修跑臃碌辱倪膛死掸喜服童雏碟丢除坯秸詹衍裔喂纂绕成契秋遂张砒葱毙视奠碑利汞较固陡炬益懦库涸稍术帕晒人添均辟适谋铺够敲山痔渡畔鸟祭牲尹毅庞盔铁批阀庄济桨汤画换候涟豢幸假妊亭奏洽沾雇穆霹巴阂隋拦貉脑蚀掂湍旗燃贰突俯碴涧闪祭弘泽次翁弗句舱彤湘煎还掀目肝渡跃禹历箩谁匿镶韵跋泊霍必薄耙娟缓魂触泄蛾双辈钢漏茫间聋丹痪吻征仅腋立乞疏胶谋佯刻碰崩谜芽嫂涡苗谚檄晋邓炮居堪咙肥越遥隐良阔客窗贺羚裤氖绩渴佐粪疫涌遣禹与踏扭偿牟宏外俏晕祖缮拔村广情签腾屹滋蛹袄针似直城廓俯诽系灶厦洛缺搏妖檬轻辖牡秀夕杀就役疗殃僻密页废斤姜