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高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解析鲁科版选修4090625

高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解析鲁科版选修40906251.关于电解氯化钠水溶液(铁做阴极、石墨做阳极),下列叙述正确的是( )A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黄色C.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠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答案:B2.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( )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。

答案:B3.用石墨作电极,电解1 mol·L-1下列物质的溶液,则电解前后溶液的pH保持不变的是( )A.H2SO4B.NaOHC.Na2SO4D.NaCl答案:C4.(1)如图1为电解NaCl的饱和溶液的实验装置。

写出该电解池中发生反应的总反应方程式:______________________________________________________________________。

将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到的现象是____________________________________________________________________________________________________________。

(2)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2)。

通电后,如图竖直装置下端B极上有大量气泡产生,溶液中产生大量的Fe(OH)2白色沉淀,且较长时间不变色。

则装置上端A极电极材料是________(填化学式),B电极上的电极反应式为____________ ____________________________________________________。

图1 图2 解析:(1)由于阳极是惰性电极,则电解饱和NaCl 溶液的方程式为2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,生成的Cl 2与NaOH 溶液发生反应:Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O ,故总反应方程式为NaCl +H 2O=====电解NaClO +H 2↑,酚酞试液遇NaOH 显红色后被HClO 氧化退色。

(2)电解法制备Fe(OH)2时,采用金属Fe 做阳极,其电极反应为Fe -2e -===Fe 2+;阴极材料也可以是其他材料,其电极反应为2H ++2e -===H 2↑,阴极生成碱与Fe 2+结合成Fe(OH)2沉淀。

故B 应为阴极,阴极方程式为2H ++2e -===H 2↑,A 电极则是铁做阳极,电极反应为Fe -2e -===Fe 2+。

答案:(1)NaCl +H 2O=====电解NaClO +H 2↑,先变红后退色(2)Fe 2H ++2e -===H 2↑时间:40分钟[A 级 基础巩固]基础题Ⅰ1.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:电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。

电解熔融的Al 2O 3制Al 时,若用Fe 作阳极,会发生Fe -2e -===Fe 2+,Fe 2+移动到阴极上发生Fe 2++2e -===Fe ,使得到的Al 不纯。

答案:A2.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( )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,其电极反应是Cu===Cu2++2e-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:A.电解精炼铜时,粗铜应作阳极,精铜作阴极,故A错误;B.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;C.粗铜连接电源的正极,发生氧化反应,故C错误;D.金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt,因此Ag、Pt不会放电,以单质形式沉积下来,所以D选项是正确的。

答案:D3.某同学设计如图装置,探究氯碱工业原理,下列说法正确的是( )A.石墨电极与直流电源负极相连B.铜电极的反应式为:2H++2e-===H2↑C.氢氧化钠在石墨电极附近产生,Na+向石墨电极迁移D.用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体,试纸变蓝色解析:A.石墨为阳极,与直流电源的正极相连,A错误;B.Cu为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,铜电极的反应式为:2H++2e-===H2↑,B正确;C.Cu为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,同时生成氢氧化钠,电解池中阳离子向阴极移动,Na+向Cu电极移动,C错误;D.Cu为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,没有氯气生成,所以用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体,试纸不变蓝色,D错误。

答案:B4.如图所示,图乙是图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图象(各电解池都用石墨做电极,不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响),这个量x 是表示( )A.各电解池析出气体的体积B.各电解池阳极质量的增加量C.各电解池阴极质量的增加量D.各电极上放电的离子总数解析:电解氯化钠溶液时,阴、阳极都产生气体物质;电解硝酸银溶液时,阴极上产生单质银;电解硫酸铜溶液时阴极上产生单质铜。

所以随着电解的进行阴极质量的增加量有题图乙所示的变化。

答案:C5.将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0.6 mol KCl溶于水配制成100 mL溶液,用惰性电极电解一段时间后,在一极上析出0.3 mol Cu,此时在另一极上生成的气体体积(标准状况)为( )A.4.48 L B.5.6 LC.6.7 L D.7.8 L答案:B基础题Ⅱ6.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )①②③④A.装置①工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极产生金属,此法也可用于生产活泼金属镁、铝等B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜C.装置③中从a口导出的是H2D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连解析:B项,装置②是电解池装置,左侧是阴极,得电子发生还原反应,Cu2++2e-===Cu,故B项正确;A项,装置①是电解池装置,石墨是阳极,铁是阴极,电解熔融氯化钠时,钠在铁极析出,故A 项错误;C 项,装置③是电解饱和食盐水的装置,左侧为阳极,失电子发生氧化反应,2Cl --2e -===Cl 2↑,则从a 口导出的是Cl 2,故C 项错误;D 项,装置④是电镀装置,镀层金属作阳极,待镀制品作阴极,与电源的负极相连,故D 项错误。

答案:B7.如图为相互串联的甲、乙两个电解池,试回答下列问题。

(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A 极是电解池的________,材料是________,电极反应式为______________________;B 极是电解池的________,材料是________,电极反应式为________。

(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液,开始一段时间后,Fe 极附近呈________色。

(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO 3)2和MgCl 2溶液。

分阶段写出乙池中电解反应的化学方程式:_____________________________________________________________________________________________________________。

(4)若甲池精炼铜时阴极增重12.8 g ,则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为____________(不考虑气体溶解情况)。

解析:(4)甲池阴极反应为:Cu 2++2e -===Cu ,生成n (Cu)=12.8 g 64 g ·mol-1=0.2 mol ,转移电子的物质的量n (e -)=0.4 mol ;乙池阳极反应为:2Cl --2e -===Cl 2↑,由电子守恒知生成Cl 2为:n (Cl 2)=0.2 mol ,故V (Cl 2)=4.48 L 。

答案:(1)阴极 纯铜 Cu 2++2e -===Cu 阳极 粗铜 Cu -2e -===Cu 2+(2)红 (3)第一阶段:CuCl 2=====通电Cu +Cl 2↑;第二阶段:2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑ (4)4.48 L[B 级 能力提升]8.在如图用石墨作电极的电解池中,放入500 mL 含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解,观察到A 电极表面有红色的固态物质生成,B 电极有无色气体生成。

请回答下列问题:(1)B 极板的名称是________,电解后溶液显__________(填“酸性”或“碱性”)写出电解时反应的总离子反应方程式为________。

(2)若当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A 电极,洗涤、干燥、称量、电极增重 1.6 g 。

要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入________,其质量为________g(假设电解前后溶液的体积不变)。

(3)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择的方案是__________。

方案A B 电解质溶液 A银 石墨 AgNO 3 B银 铁 AgNO 3 C铁 银 Fe(NO 3)3 D 铁 银 AgNO 3解析:(1)所以A 极板的名称是阴极,B 极板的名称是阳极,溶液显蓝色,所以该溶液是硫酸铜溶液。

电解时总离子方程式2Cu 2++2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+4H +电解硫酸铜溶液生成硫酸,所以电解后溶液显酸性。

(2)根据2Cu 2++2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+4H +知,阳极上生成氧气、阴极上生成铜、实质上相当于生成CuO ,要使溶液恢复原状,应该加入CuO ,根据Cu 原子守恒得m (CuO)= 1.6 g 64 g ·mol-1×80 g ·mol -1=2 g ,所以应加入CuO ;质量为2 g 。

(3)电镀原理:铁是镀件做阴极,银是镀层金属做阳极,电解质溶液含镀层金属离子银离子。

所以选D 。

答案:(1)阴极 酸性 2Cu 2++2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+4H + (2)CuO 2 g (3)D9.电解的应用比较广泛,回答下列问题:(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________(填字母,下同)。

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