2019-2020年高中化學 4.3電解池 第2課時練習 新人教版選修41下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()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】電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用碳作陽極，如果用鐵作陽極，則鐵失電子而消耗，故A不對；B、C、D符合生產(chǎn)實際，正確?！敬鸢浮緼2粗銅中除含有銅以外，還含有少量 鋅、鐵、銀，在如圖所示的裝置中，用純銅和粗銅分別作為兩極進行電解，下列有關(guān)敘述中，正確的是()A可檢測到電解液中有Zn2、Fe2B可檢測到電解液中有Fe3、Zn2、AgC電解過程中，溶液中的銅離子濃度保持不變D通電一段時間后，取出兩極，稱得粗銅極減小的質(zhì)量等于純銅極增加的質(zhì)量【解析】粗銅上發(fā)生反應：Zn2e=Zn2，F(xiàn)e2e=Fe2，Cu2e=Cu2；銀以單質(zhì)形式沉積于陽極底部形成陽極泥，純銅上發(fā)生反應：Cu22e=Cu，結(jié)合電子守恒可知，溶液中的銅離子濃度略有減小，粗銅極減小的質(zhì)量不等于純銅極增加的質(zhì)量?！敬鸢浮緼3電解硫酸銅溶液時，若要達到以下三個要求：陽極質(zhì)量減少陰極質(zhì)量增加電解液中c(Cu2)基本不變，則可選用的電極是()A純銅作陽極，含鋅、銀的銅合金作陰極B含鋅、銀的銅合金作陽極，純銅作陰極C純鐵作陽極，純銅作陰極D用石墨作陽極，用惰性電極作陰極【解析】根據(jù)題目的三個要求，很明顯為電鍍銅原理，則選擇純銅作陽極就能保證陽極質(zhì)量減少，陰極質(zhì)量增加，電解液中c(Cu2)基本不變?！敬鸢浮緼4.某學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。通電時為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()Aa為正極，b為負極；NaClO和NaClBa為負極，b為正極；NaClO和NaClCa為陽極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽極；HClO和NaCl【解析】有關(guān)反應有2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因陽極生成Cl2，陰極生成NaOH，為使二者充分作用，Cl2應在下端產(chǎn)生，從而推知電源b為正極，a為負極，消毒液的主要成分是NaCl、NaClO?！敬鸢浮緽5欲在金屬表面鍍銀，應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鍍液均正確的是()AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液CPt和Ag2CO3溶液 DPt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，利用其陽極溶解提供鍍層金屬，也可用惰性電極材料作陽極，鍍層金屬則由電鍍液提供；電鍍液通常采用含有鍍層金屬離子的鹽溶液，由于A、C、D中AgCl、Ag2CO3和Ag2SO4均為沉淀，只有B符合要求。【答案】B6用惰性電極電解AgNO3溶液，下列說法不正確的是()A電解過程中陰極質(zhì)量不斷增加B電解過程中溶液的pH不斷降低C此時向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復到電解前的狀況D電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為21【解析】解決有關(guān)電解問題首先應注意電極材料，在此基礎(chǔ)上寫出電極反應和總的電解反應式，根據(jù)總的電解反應式來分析電解前后的物質(zhì)變化和溶液濃度變化，分析溶液的pH變化必須注意原溶液的pH情況。用惰性電極電解AgNO3溶液，總的電極反應式為4AgNO32H2O4AgO24HNO3。可知：陰極上析出Ag，陽極上放出O2，故A正確、D錯誤；由于生成HNO3溶液，pH應不斷降低，B正確；要使溶液恢復電解前的狀況，要看加入的物質(zhì)在溶液中的反應：2Ag2O4HNO3=4AgNO32H2O；得到的物質(zhì)恰好是反應掉的物質(zhì)，可以使溶液恢復電解前的狀況，C正確?！敬鸢浮緿7用石墨作電極電解CuCl2和KCl的混合溶液，電解初期陰極和陽極分別析出的物質(zhì)是()AH2、Cl2 BCu、Cl2CH2、O2 DCu、O2【解析】本題考查離子放電順序，溶液中的離子有Cu2、K、H及Cl、OH五種離子，得電子能力Cu2>H>K，失電子能力：Cl>OH，所以電解初期：陰極：Cu22e=Cu，陽極：2Cl2e=Cl2，故選B?！敬鸢浮緽8.某小組為研究電化學原理，設計如圖裝置。下列敘述不正確的是()Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：Cu22e=CuC無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極移動【解析】a、b不連接，未形成原電池，Cu2與Fe在接觸面上直接反應，A項正確；a、b用導線連接，銅片作正極，Cu2在該電極上得電子，B項正確；a、b連接與否，溶液中的Cu2均得電子發(fā)生還原反應生成Cu，F(xiàn)e均失電子發(fā)生氧化反應生成Fe2，故溶液均從藍色逐漸變成淺綠色，C項正確；a與電源正極相連時，Cu片作陽極，Cu2向Fe電極移動，D項錯誤?！敬鸢浮緿9如圖是電解飽和食鹽水(含酚酞)的裝置。有毒氣體收集的氯化鈉裝置省略沒有畫出，兩電極均是惰性電極。(1)a電極的名稱_。(2)電解過程中觀察到的現(xiàn)象：_(3)確定N出口的氣體最簡單的方法是_。(4)電解的總反應離子方程式為_。(5)若將b電極換成鐵作電極，寫出在電解過程中U形管底部出現(xiàn)的現(xiàn)象_?！窘馕觥扛鶕?jù)電子的流向，可以判斷a極的名稱，a極連接的是直流電源電子流出的一極，為負極，因此，a極是電解池的陰極；那么b極為陽極，產(chǎn)物為Cl2，檢驗Cl2的方法是用濕潤的淀粉KI試紙；當將b極改為鐵電極時，鐵失去電子變成陽離子進入溶液，與陰極放出H2后剩余的OH結(jié)合，首先生成Fe(OH)2沉淀，然后轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀?！敬鸢浮?1)陰極(2)兩極均有氣泡產(chǎn)生；a極區(qū)溶液變成紅色；b極液面上氣體變?yōu)辄S綠色；b極區(qū)溶液變?yōu)闇\黃綠色(3)用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，若試紙變藍，則是Cl2(4)2Cl2H2OCl2H22OH(5)底部有白色沉淀產(chǎn)生，很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色10鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答：(1)工業(yè)冶煉鋁的化學方程式是_。(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應的離子方程式是_。(3)工業(yè)級氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如圖所示。該電解槽的陽極反應式是_。通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因_。除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口_(填寫“A”或“B”)導出?！窘馕觥?1)、(2)問主要考查教材的基礎(chǔ)知識，應該屬于得分的題目，(3)中根據(jù)電解原理，陽極應是OH失電子，所以電極反應式為4OH4e=2H2OO2，而陰極為H放電，促進水的電離，使OH濃度增大，所以pH增大，根據(jù)陽離子交換膜的特點，K可從陽極區(qū)進入陰極區(qū)和OH組成KOH，從而可在陰極區(qū)得到純的KOH溶液，故液體應從B口導出?！敬鸢浮?1)2Al2O3(熔融)4Al3O2(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)4OH4e=2H2OO2H放電，促進水的電離，OH濃度增大B11(xx廣東高考)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極為Al，其他均為Cu，則()A電流方向：電極A電極B電極發(fā)生還原反應C電極逐漸溶解D電極的電極反應：Cu22e=Cu【解析】當多個池串聯(lián)時，兩電極材料活潑性相差大的作原電池，其他池作電解池，由此可知圖示中左邊兩池組成原電池，右邊組成電解池。A.電子移動方向：電極A電極，電流方向與電子移動方向相反，A正確。B.原電池負極在工作中失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應，B錯誤。C.原電池正極為得電子極，銅離子在電極上得電子，生成銅單質(zhì)，該電極質(zhì)量逐漸增大，C錯誤。D.電解池中陽極為非惰性電極時，電極本身失電子，形成離子進入溶液中，因為電極為正極，因此電極為電解池的陽極，其電極反應式為Cu2e=Cu2，D錯誤?！敬鸢浮緼12原電池與電解池在生活和生產(chǎn)中有著廣泛應用。下列有關(guān)判斷中錯誤的是()A裝置研究的是電解CuCl2溶液，b電極上有紅色固體析出B裝置研究的是金屬的吸氧腐蝕，F(xiàn)e上的反應為Fe2e=Fe2C裝置研究的是電解飽和食鹽水，B電極發(fā)生的反應：2Cl2e=Cl2D三個裝置中涉及的主要反應都是氧化還原反應【解析】裝置中右邊導氣管中液面上升，說明左邊大試管中氧氣減少，B選項正確；由電源正負極可知B電極為陰極，發(fā)生得電子的還原反應，C選項錯誤?！敬鸢浮緾13加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3)，碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液為電解液，在一定條件下電解，反應的化學方程式為：KI3H2OKIO33H2。下列有關(guān)說法中不正確的是()A電解時，石墨作陽極，不銹鋼作陰極B電解時的陽極電極反應式：I6e3H2O=IO6HC當電解過程中轉(zhuǎn)移3 mol e時，理論上可制得KIO3 107 gD電解一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH變小【解析】不銹鋼不屬于惰性電極，作陰極時不發(fā)生反應，A選項正確；由總反應方程式可知，B選項正確；生成1 mol (214 g) KIO3轉(zhuǎn)移6 mol電子，C選項正確；由電池反應方程式可知溶液pH不變，D選項錯誤?！敬鸢浮緿14電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，如圖是電解污水的實驗裝置示意圖，實驗用污水中主要含有可被吸附的懸浮物(不導電)。下列有關(guān)推斷明顯不合理的是()A陰極的電極反應式為：O24e2H2O=4OHB通電過程中燒杯內(nèi)產(chǎn)生可以吸附懸浮物的Fe(OH)3C通電過程中會產(chǎn)生氣泡，把懸浮物帶到水面形成浮渣棄去D如果實驗用污水導電性不良，可加入少量Na2SO4固體以增強導電性【解析】A項中陰極H2O電離出的H得電子，電極反應式為2H2O2e=2OHH2。【答案】A15工業(yè)上處理含Cr2O的酸性工業(yè)廢水常用以下方法：往工業(yè)廢水里加入適量的NaCl，攪拌均勻；用Fe為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生；過濾回收沉淀，廢水達到排放標準。試回答：(1)電解時的電極反應：陽極_，陰極_。(2)Cr2O轉(zhuǎn)變成Cr3的離子反應方程式：_。(3)電解過程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎樣產(chǎn)生的？_(4)能否用Cu電極來代替Fe電極？_(填“能”或“不能”)，理由是_?！窘馕觥坑捎贑r6的化合物毒性遠高于Cr3化合物，故通過電解將Cr6轉(zhuǎn)化為Cr3，對廢水進行處理是電化學知識在實際生活中的具體應用。在處理有關(guān)問題時，應注意思維的有序性：首先應考慮溶液中陰陽離子在外電場作用下的定向遷移；然后再考慮陰陽兩極按放電順序可能發(fā)生的電極反應。陰極：2H2e=H2，陽極：Fe2e=Fe2，產(chǎn)生的Fe2在向陰極遷移的過程中與向陽極移動的Cr2O相遇，發(fā)生氧化還原反應：6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O，使Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3，同時Fe2也轉(zhuǎn)化為Fe3。在以上電解的陰極反應及Fe2與Cr2O的氧化還原反應中都消耗了大量的H，溶液的pH不斷變大，有利于Fe3、Cr3生成相應的Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。若將Fe電極改成為Cu電極，由于產(chǎn)生的Cu2不具有還原性，不能將Cr2O轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3，顯然是不行的。【答案】(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)6Fe2Cr2O14H=6Fe32Cr37H2O(3)在陰極反應及Cr2O與Fe2反應過程中，將消耗大量的H，使溶液pH上升，促使Fe3、Cr3水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀(4)不能因為陰極產(chǎn)生的Cu2，不能使Cr2O還原到低價16按照下圖接通線路，反應一段時間后，回答下列問題(假設所提供的電能可以保證電解反應的順利進行)：(1)U形管內(nèi)可觀察到_，寫出有關(guān)反應的化學方程式：_。(2)在小燒杯a、b中分別產(chǎn)生什么現(xiàn)象？_。(3)如果小燒杯中有0.508 g碘析出，那么燒杯c中負極的質(zhì)量減輕_g。【解析】圖中左圖是原電池，鋅為負極，鉑為正極，所以U形管的左邊電極為電解池的陽極，右邊電極為陰極，電解KCl溶液：2KCl2H2O2KOHH2Cl2，左邊產(chǎn)生氯氣，使淀粉KI溶液變藍，U形管右邊酚酞溶液變紅，0.508 g碘的物質(zhì)的量為0.002 mol，所以燒杯中減少的鋅的物質(zhì)的量為0.002 mol，質(zhì)量為0.13 g。【答案】(1)兩極上均有氣泡產(chǎn)生，U形管右邊酚酞溶液變紅2KCl2H2O2KOHH2Cl2(2)a燒杯中溶液變?yōu)樗{色，b燒杯中有無色氣泡產(chǎn)生(3)0.13