精修版魯科版化學(xué)選修四1.2.2 電解原理的應(yīng)用每課一練含答案

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1、 精品資料 一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分) 1．下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是 (　　) A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽(yáng)極 B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極 C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極 D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽(yáng)極 解析：電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的Al2O3制Al時(shí)，若用Fe作陽(yáng)極，會(huì)發(fā)生Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋移動(dòng)到陰極上發(fā)生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不純。

2、答案：A 2．某同學(xué)在做電解食鹽水的實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤用銅棒做兩極材料，請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是(　　) A．完全電解后，得到CuCl2溶液 B．電解完全并放置一段時(shí)間后，得到藍(lán)色沉淀和NaCl溶液 C．電解一段時(shí)間后，NaCl溶液濃度可能變小 D．電解后溶液中的NaCl質(zhì)量一定不變 解析：陽(yáng)極反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋，陰極反應(yīng)2H＋＋2e－===H2↑，余下OH－，一段時(shí)間之后Cu2＋會(huì)與OH－在兩極之間部分反應(yīng)生成Cu(OH)2，電解過(guò)程中不消耗NaCl，只消耗水，所以剩余的NaCl溶液濃度可能變大或不變(飽和溶液)，溶液中NaCl質(zhì)量可能變小(飽和溶液，析出晶體)或不變。 答案

3、：B 3．許多金屬都可以通過(guò)電解的方法達(dá)到精煉的目的。下列有關(guān)該方法的敘述中，正確的是 (　　) A．含雜質(zhì)的粗金屬做陽(yáng)極，與直流電源的正極相連 B．陰極只要是一種導(dǎo)體即可，與精煉過(guò)程無(wú)關(guān) C．電解質(zhì)溶液中除了含有精煉的金屬的陽(yáng)離子之外，絕對(duì)不能含有其他金屬陽(yáng)離子 D．在精煉過(guò)程中，電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生任何變化 解析：陽(yáng)極要失電子，含雜質(zhì)的粗金屬做陽(yáng)極，純金屬做陰極，若陰極用其他導(dǎo)體就會(huì)使需要精煉的金屬覆蓋在該導(dǎo)體上；粗金屬中可能含有一些比較活潑的金屬

4、，失電子之后也會(huì)進(jìn)入溶液，電解質(zhì)溶液的成分可能會(huì)增加。 答案：A 4．在水中加入等物質(zhì)的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO、NO、Cl－，該溶液放在用惰性材料做電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為 (　　) A．35.5∶108 B．16∶207 C．8∶1 D．108∶35.5 解析：由于Ag＋與Cl－、Pb2＋與SO形成沉淀，電解的是NaNO3溶液，實(shí)質(zhì)是電解水。 答案：C 5．在25℃時(shí)，將兩個(gè)鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解，通電一段時(shí)間后，在陽(yáng)極逸出a mol氣體，同時(shí)有W g Na2SO4·10H2O析出，

5、若溫度不變，此時(shí)剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (　　) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 解析：此題要注意題目條件?！般K電極”與“銅電極”不同，在陽(yáng)極析出a mol氣體與在陰極析出a mol氣體不同。消耗水的計(jì)算：2n(H2O)＝n(O2)，即消耗2a mol水，析出晶體中所含溶質(zhì)為W g。原溶液減少的質(zhì)量為(W＋2a×18) g，因剩余溶液仍為飽和溶液，故剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為/(W＋2a×18)×100%＝×100%。 答案：D 6．Cu2

6、O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下圖所示，電解總反應(yīng)為：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說(shuō)法正確的是 (　　) A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C．銅電極接直流電源的負(fù)極 D．當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成 解析：從反應(yīng)中得知Cu在通電時(shí)失電子在陽(yáng)極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)，另一電極(石墨)作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，相應(yīng)的2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，轉(zhuǎn)移0.1 mol電子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D項(xiàng)錯(cuò)。 答案：A

7、 7．KIO3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，以KI溶液為電解質(zhì)溶液。在一定條件下電解，反應(yīng)式為KI＋3H2O===KIO3＋3H2↑。下列有關(guān)說(shuō)法中，正確的是(　　) A．電解時(shí)，石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極 B．電解時(shí)，在陽(yáng)極上產(chǎn)生氫氣 C．電解后得到KIO3產(chǎn)品的步驟有：過(guò)濾―→濃縮―→結(jié)晶―→灼燒 D．電解中，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，理論上可得到0.6 mol無(wú)水KIO3晶體 解析：電解過(guò)程中，陽(yáng)極I－放電生成IO，陰極H＋放電生成H2，因此應(yīng)為惰性電極作陽(yáng)極。1 mol I－～1 mol IO轉(zhuǎn)移電子6 mol，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，得0.1 mol KIO3。得

8、到KIO3的步驟為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾。 答案：A 二、非選擇題(本題包括4小題，共39分) 8．(6分)工業(yè)上主要采用電解飽和食鹽水的方法制取Cl2、H2、NaOH。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在電解過(guò)程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。 (2)電解之前食鹽水需要精制，目的是除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO等雜質(zhì)離子，使用的試劑有： a．Na2CO3溶液　b．Ba(OH)2溶液　c．稀鹽酸。 其中合理的加入順序?yàn)開(kāi)_______(填寫(xiě)序號(hào))； (3)如果在容積為10 L的電解池內(nèi)，一段時(shí)間后共收集到11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體。

9、這時(shí)溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______(設(shè)電解時(shí)溶液的體積不變)。 解析：先加過(guò)量的Ba(OH)2除去SO和Mg2＋，再加入過(guò)量的Na2CO3除去Ca2＋和開(kāi)始時(shí)過(guò)量的Ba2＋，將生成的沉淀過(guò)濾除去，再加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH等于7。 設(shè)生成NaOH的物質(zhì)的量為x。 得x＝0.5 mol NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol÷10 L＝0.05 mol·L－1。 答案：(1)2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (2)bac　(3)0.05 mol·L－1 9．(10分)如下圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩電解池，試回答： (1)甲池若為用電解池原理煉銅的裝置，A是

10、________，材料________，電極反應(yīng)____________________，B是________，材料________，電極反應(yīng)____________電解質(zhì)溶液為_(kāi)_______。 (2)乙池中若滴入少量酚酞試液，開(kāi)始電解一段時(shí)間，F(xiàn)e極附近呈________色，C極附近呈________色。 (3)若甲槽陰極增重12.8 g，則乙槽陽(yáng)極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是__________mL。 (4)若乙槽中剩余液體為400 mL，則電解后得到堿液的濃度為_(kāi)_______mol·L－1。 解析：(1)甲中A是陰極，B是陽(yáng)極，則B為粗銅，A為精銅，甲中溶液為含有Cu2＋的溶

11、液，電極反應(yīng)式A：Cu2＋＋2e－===Cu，B：Cu－2e－===Cu2＋。 (2)乙中C作陽(yáng)極，其產(chǎn)物為Cl2，F(xiàn)e作陰極，其產(chǎn)物為OH－(NaOH)。 (3)Cu～Cu2＋～2e－～Cl2，可得生成Cl2：＝0.2 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為4.48 L。 (4)又由Cu～Cu2＋～2e－～2OH－，則生成OH－＝×2＝0.4 mol，[OH－]＝＝1 mol·L－1。 答案：(1)陰極　精銅　Cu2＋＋2e===Cu 　 陽(yáng)極　粗銅　Cu－2e－===Cu2＋　CuSO4(CuCl2) (2)紅　無(wú)　(3)4.48　(4)1 10．(11分)如下圖裝置所示，C、D

12、、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。 請(qǐng)回答： (1)B極是電源的________，一段時(shí)間后，甲中溶液顏色________，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明__________________，在電場(chǎng)作用下向Y極移動(dòng)。 (2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 (3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是________(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是________溶液。當(dāng)乙

13、中溶液的c(OH－)＝0.1 mol·L－1時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500 mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為_(kāi)_______，甲中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。 (4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。 解析：(1)F極附近呈紅色，說(shuō)明F是陰極，E是陽(yáng)極，則A為正極，B為負(fù)極。甲中因Cu2＋放電使溶液顏色變淺。丁中Y極附近顏色變深，說(shuō)明Fe(OH)3膠粒向陰極移動(dòng)，即Fe(OH)3膠粒帶正電

14、荷。(2)C、D、E、F的電極產(chǎn)物分別為O2、Cu、Cl2、H2，由于電路中通過(guò)的電量相等，所以其物質(zhì)的量之比為1∶2∶2∶2。(3)乙中，生成n(NaOH)＝0.1 mol·L－1×0.5 L＝0.05 mol，電路中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量為0.05 mol，所以丙中鍍件上析出銀0.05 mol×108 g·mol－1＝5.4 g。(4)當(dāng)金屬作陽(yáng)極時(shí)，金屬先于溶液中的陰離子放電而溶解，故甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe＋Cu2＋電解,Fe2＋＋Cu。 答案：(1)負(fù)極　逐漸變淺　氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷　(2)1∶2∶2∶2　(3)鍍件　AgNO3　5.4 g　變小　(4)Fe＋Cu2＋電解

15、,Cu＋Fe2＋ 11．(12分)工業(yè)上為了處理含有Cr2O的酸性工業(yè)廢水，可采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，以Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫(xiě)出兩極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：陽(yáng)極________________，陰極________________。 (2)寫(xiě)出Cr2O變?yōu)镃r3＋的離子方程式：________________________________。 (3)工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因是___________________________________

16、____ ________________________________________________________________________ ____________________________。 (4)能否改用石墨電極？________(填“能”或“不能”)，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：

17、Fe為活性電極，則陽(yáng)極反應(yīng)是：Fe－2e－===Fe2＋，陰極為陽(yáng)離子放電，陰極反應(yīng)為：2H＋＋2e－===H2↑；陽(yáng)極產(chǎn)生的Fe2＋與酸性溶液中的Cr2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Fe3＋和Cr3＋，由于Fe2＋與Cr2O反應(yīng)和陰極電極反應(yīng)消耗H＋，使溶液中的OH－增多，OH－與Fe3＋和Cr3＋結(jié)合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀，降低了廢水中鉻的含量；如果改用石墨電極，陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2，缺少還原劑Fe2＋，不能使Cr2O轉(zhuǎn)變成Cr(OH)3而除去。 答案：(1)Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑ (2)6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O (3)Fe2＋與Cr2O反應(yīng)消耗H＋，H＋又不斷放電，使溶液中的OH－增多，廢水由酸性變?yōu)閴A性 (4)不能　若改用石墨電極，陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2，缺少還原劑Fe2＋，不能使Cr2O轉(zhuǎn)變成Cr(OH)3而除去