《2022秋高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用檢測 魯科版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022秋高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用檢測 魯科版選修4（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022秋高中化學(xué) 第1章 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化 第2節(jié) 第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用檢測 魯科版選修4 1．某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。以下對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(　　) A．a(chǎn)為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl B．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl C．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaCl D．a(chǎn)為陰極，b為陽極； HClO和NaCl 答案：B 2．欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽極金屬和電

2、鍍液均正確的是(　　) 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：電鍍槽中，要求鍍件作陰極，可用鍍層金屬作陽極，電鍍液通常采用含有鍍層金屬離子的鹽溶液，A、D項(xiàng)中AgCl和Ag2SO4均為沉淀，只有B項(xiàng)符合要求。 答案：B 3．用石墨作電極，電解1 mol·L－1下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是(　　) A．H2SO4 B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 答案：C 4．人們習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫作氯堿工業(yè)。 如圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨

3、棒。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，在兩邊同時(shí)各滴入幾滴酚酞溶液。 請回答以下問題： (1)X極上的電極反應(yīng)式是______________________________， 在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_____________________________； (2)Y電極上的電極反應(yīng)式是_____________________________， 檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是__________________________。 (3)電解NaCl溶液的離子方程式是_______________________。 答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅 (2)2Cl－－2

4、e－===Cl2↑　將濕潤的淀粉KI試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍(lán)，證明有Cl2產(chǎn)生　 (3)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 時(shí)間：40分鐘 [A級　基礎(chǔ)鞏固] 基礎(chǔ)題Ⅰ 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，用鋅作陽極 解析：電解池的陽極發(fā)生失電子氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生得電子還原反應(yīng)。電解熔融的Al2O3制Al時(shí)，若用Fe作陽極，會發(fā)生Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋移動到陰極上發(fā)生Fe2＋＋2e－==

5、=Fe，使得到的Al不純。 答案：A 2．利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是(　　) A．電解時(shí)以精銅作陽極 B．電解時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng) C．粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu===Cu2＋＋2e－ D．電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥 解析：A.電解精煉銅時(shí)，粗銅應(yīng)作陽極，精銅作陰極，故A錯(cuò)誤；B.陽極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極與電池的負(fù)極相連發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C.粗銅連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D.金屬的活動性順序?yàn)閆n>Fe>Cu>Ag>Pt，因此Ag、Pt不會放電，以單質(zhì)形式沉積下來，

6、所以D選項(xiàng)是正確的。 答案：D 3．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置，探究氯堿工業(yè)原理，下列說法正確的是(　　) A．石墨電極與直流電源負(fù)極相連 B．銅電極的反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑ C．氫氧化鈉在石墨電極附近產(chǎn)生，Na＋向石墨電極遷移 D．用濕潤KI淀粉試劑在銅電極附近檢驗(yàn)氣體，試紙變藍(lán)色 解析：A.石墨為陽極，與直流電源的正極相連，A錯(cuò)誤；B.Cu為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，銅電極的反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑，B正確；C.Cu為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時(shí)生成氫氧化鈉，電解池中陽離子向陰極移動，Na＋向Cu電極移動，C錯(cuò)誤；D.Cu為陰極，陰極上

7、氫離子得電子生成氫氣，沒有氯氣生成，所以用濕潤KI淀粉試劑在銅電極附近檢驗(yàn)氣體，試紙不變藍(lán)色，D錯(cuò)誤。 答案：B 4．如圖所示，a、b、c、d均為石墨電極，通電進(jìn)行電解。下列說法中正確的是(　　) 甲　　　　　乙 A．乙池中d電極的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑ B．a(chǎn)、c兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等 C．甲、乙兩池中溶液的pH均保持不變 D．乙池中發(fā)生的反應(yīng)為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 答案：D 5.如圖所示，在U形管中裝入滴有紫色石蕊溶液且混合均勻的某溶液，通直流電，一段時(shí)間后U形管內(nèi)會形成一個(gè)倒立的“彩虹”，則U形管內(nèi)的溶液可能為(

8、　　) A．H2SO4溶液　　　 B．NaOH溶液 C．AgNO3溶液 D．Na2SO4溶液 解析：本題考查電解規(guī)律，彩虹意味著多種顏色，當(dāng)電解質(zhì)溶液為Na2SO4時(shí)，陰極區(qū)生成OH－，使溶液變藍(lán)，陽極區(qū)生成H＋，使溶液變紅，中間石蕊呈紫色，并且顏色逐漸改變，像彩虹一樣，故選D。 答案：D 基礎(chǔ)題Ⅱ 6．觀察下列幾個(gè)裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) ① ② ③ ④ A．裝置①工業(yè)上可用于生產(chǎn)金屬鈉，電解過程中石墨電極產(chǎn)生金屬，此法也可用于生產(chǎn)活潑金屬鎂、鋁等 B．裝置②中隨著電解的進(jìn)行左邊電極會產(chǎn)生紅色的銅 C．裝置③中從a口導(dǎo)出的是H2 D．裝置④的待

9、鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連 解析：B項(xiàng)，裝置②是電解池裝置，左側(cè)是陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu2＋＋2e－===Cu，故B項(xiàng)正確；A項(xiàng)，裝置①是電解池裝置，石墨是陽極，鐵是陰極，電解熔融氯化鈉時(shí)，鈉在鐵極析出，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，裝置③是電解飽和食鹽水的裝置，左側(cè)為陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，2Cl－－2e－===Cl2↑，則從a口導(dǎo)出的是Cl2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，裝置④是電鍍裝置，鍍層金屬作陽極，待鍍制品作陰極，與電源的負(fù)極相連，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 7．如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個(gè)電解池，試回答下列問題。 (1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極是電解池的________，材料是

10、________，電極反應(yīng)式為______________________；B極是電解池的________，材料是________，電極反應(yīng)式為________。 (2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，開始一段時(shí)間后，F(xiàn)e極附近呈________色。 (3)若乙電解池中的電解質(zhì)溶液為等物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和MgCl2溶液。分階段寫出乙池中電解反應(yīng)的化學(xué)方程式： _______________________________________________________ ______________________________________________________。

11、 (4)若甲池精煉銅時(shí)陰極增重12.8 g，則乙池陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____________(不考慮氣體溶解情況)。 解析：(4)甲池陰極反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===Cu，生成n(Cu)＝＝0.2 mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e－)＝0.4 mol；乙池陽極反應(yīng)為：2Cl－－2e－===Cl2↑，由電子守恒知生成Cl2為：n(Cl2)＝0.2 mol，故V(Cl2)＝4.48 L。 答案：(1)陰極　純銅　Cu2＋＋2e－===Cu　 陽極　粗銅　Cu－2e－===Cu2＋ (2)紅　(3)第一階段：CuCl2Cu＋Cl2↑；第二階段：2H2O2H2↑＋O2↑　(4)4

12、.48 L [B級　能力提升] 8．在如圖用石墨作電極的電解池中，放入500 mL含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色硫酸鹽溶液進(jìn)行電解，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無色氣體生成。請回答下列問題： (1)B極板的名稱是________，電解后溶液顯__________(填“酸性”或“堿性”)寫出電解時(shí)反應(yīng)的總離子反應(yīng)方程式為________。 (2)若當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出A電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6 g。要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入________，其質(zhì)量為________g(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)。 (3)若要用電鍍方法在

13、鐵表面鍍一層金屬銀，應(yīng)該選擇的方案是__________。 方案 A B 電解質(zhì)溶液 A 銀 石墨 AgNO3 B 銀 鐵 AgNO3 C 鐵 銀 Fe(NO3)3 D 鐵 銀 AgNO3 解析：(1)電解池中有固體折出的電極是陰極，A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，所以A極板的名稱是陰極，B極板的名稱是陽極，溶液顯藍(lán)色，所以該溶液是硫酸銅溶液。電解時(shí)總離子方程式2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋電解硫酸銅溶液生成硫酸，所以電解后溶液顯酸性。(2)根據(jù)2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋知，陽極上生成氧氣、陰極上生成銅、實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于生成

14、CuO，要使溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)該加入CuO，根據(jù)Cu原子守恒得m(CuO)＝×80 g·mol－1＝2 g，所以應(yīng)加入CuO；質(zhì)量為2 g。(3)電鍍原理：鐵是鍍件做陰極，銀是鍍層金屬做陽極，電解質(zhì)溶液含鍍層金屬離子銀離子。所以選D。 答案：(1)陰極　酸性　2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋　(2)CuO　2 g　(3)D 9．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下，試根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題： 編號 電極材料 電解質(zhì)溶液 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向 1 Mg、Al 稀鹽酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀

15、鹽酸 偏向Cu 3 Al、C(石墨) 稀鹽酸 偏向石墨 4 Mg、Al 氫氧化鈉溶液 偏向Mg 5 Al、Zn 濃硝酸 偏向Al (1)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中Al所作的電極(正極或負(fù)極)____________(填“相同”或“不相同”)。 (2)對實(shí)驗(yàn)3完成下列填空： ①鋁為______極，電極反應(yīng)式：___________________________。 ②石墨為______極，電極反應(yīng)式：_____________________。 ③電池總反應(yīng)方程式：___________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)4中鋁作__________，理由是

16、___________________。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：______________________________。 (4)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因__________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素：___________________________________________________

17、_____ ______________________________________________________。 解析：(1)活潑金屬作負(fù)極，活潑性Mg>Al>Cu，實(shí)驗(yàn)1中Al作正極，實(shí)驗(yàn)2中Al作負(fù)極。(2)Al比石墨活潑，所以實(shí)驗(yàn)3中Al為負(fù)極，石墨為正極，總反應(yīng)為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(3)實(shí)驗(yàn)4中Mg不與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，總反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，Al失去電子，則Al為負(fù)極。(4)實(shí)驗(yàn)5中Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Zn與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Zn作負(fù)極，Al作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁。 答案：(1)不相同　(2)①負(fù)　2Al－6e－===2Al3＋ ②正　6H＋＋6e－===3H2↑　 ③2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑　(3)負(fù)極　 Al失去電子　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (4)Al遇濃硝酸表面形成致密氧化膜，不能與濃硝酸繼續(xù)反應(yīng)，所以是Zn與濃硝酸反應(yīng)，Zn作負(fù)極，Al作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計(jì)指針偏向鋁　(5)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)中金屬鋁是否參與反應(yīng)，金屬鋁參加反應(yīng)，失電子作負(fù)極，反之作正極