2019-2020年高中化學(xué) 第四章 第三節(jié) 第二課時(shí) 電解原理的應(yīng)用課下30分鐘演練 新人教版選修4.doc

2019-2020年高中化學(xué) 第四章 第三節(jié) 第二課時(shí) 電解原理的應(yīng)用課下30分鐘演練 新人教版選修4一、選擇題(本題包括7小題，每小題3分，共21分)1關(guān)于鍍銅和電解精煉銅，下列說法中正確的是()A都用粗銅作陽極、純銅作陰極B電解液的成分都保持不變C陽極反應(yīng)都只有Cu2e=Cu2D陰極反應(yīng)都只有Cu22e=Cu解析：A項(xiàng)電鍍時(shí)鍍件作陰極；B項(xiàng)電解精煉銅時(shí)電解液成分改變；C項(xiàng)電解精煉銅時(shí)，雜質(zhì)若有比銅活潑的金屬(如鋅)，則還會發(fā)生Zn2e=Zn2的反應(yīng)。答案：D2(xx東城期末)下列有關(guān)電化學(xué)的示意圖中正確的是()解析：選項(xiàng)A，Zn應(yīng)為原電池負(fù)極，Cu為原電池正極。選項(xiàng)B，鹽橋兩邊的燒杯中盛裝的電解質(zhì)溶液應(yīng)互換。選項(xiàng)C，粗銅應(yīng)連接電源正極。選項(xiàng)D，電解飽和NaCl溶液，Cl在陽極放電產(chǎn)生Cl2，溶液中的H在陰極獲得電子而產(chǎn)生H2，正確。答案：D3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鍍液均正確的是()AAg和AgCl溶液 BAg和AgNO3溶液CFe和AgNO3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，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：B4電解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04 mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是()A0.10 molL1AgB0.20 molL1Zn2C0.20 molL1Cu2D0.20 molL1Pt2解析：根據(jù)金屬活動順序表可知：排在氫以后的金屬為Ag和Cu，而Zn和Pb排在H之前，所以Ag、Cu2的氧化性比H大，應(yīng)優(yōu)先于H放電而析出，因?yàn)?.01 mol Ag的質(zhì)量小于0.02 mol Cu的質(zhì)量，所以C項(xiàng)正確。答案：C5電解硫酸銅溶液要達(dá)到如下三個(gè)要求：陽極質(zhì)量減小陰極質(zhì)量增加電解過程中Cu2濃度不變則可選用的電極是()A石墨作陽極，鐵作陰極B粗銅(含F(xiàn)e、Ni、Zn)作陽極，純銅作陰極C純銅作陽極，鐵作陰極D鐵作陽極，純銅作陰極解析：本題中所述的電解過程實(shí)際就是電鍍過程：陽極質(zhì)量減少，必須用活性金屬電極作陽極，則A選項(xiàng)不符合題意；由于Cu2的放電能力比H的大，陰極質(zhì)量增加，但是要使Cu2濃度不變，則陽極必須用純銅，所以選C。答案：C6如圖用銅鋅原電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)在鐵棒上電鍍銅，下列敘述正確的是()A銅在原電池中作負(fù)極，在電鍍池中作陽極B原電池溶液增加的質(zhì)量比電鍍池陰極增加的質(zhì)量大C鋅棒每減少0.65 g，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移的電子就為0.02 molD電鍍池中的電解質(zhì)溶液可用ZnSO4溶液解析：由圖可判斷，左邊為原電池，活潑金屬Zn作負(fù)極，則與負(fù)極相連的電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該為鍍件鐵棒，目的為電鍍銅，所以右邊燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)為銅鹽。左邊燒杯中負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，右邊燒杯中的陰極反應(yīng)為Cu22e=Cu。原電池的正極反應(yīng)為2H2e=H2，所以鋅棒每減少0.65 g，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移的電子就為0.02 mol，原電池溶液增加0.65 g0.02 g=0.63 g，而陰極增加0.64 g。答案：C7雙選題三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說法正確的是()A可用鐵作陽極材料B電解過程中陽極附近溶液的pH升高C陽極反應(yīng)方程式為：2Cl2e=Cl2D1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過了 1 mol電子解析：由題意知電極反應(yīng)，陽極：2Cl2e=Cl2，陰極：2H2e=H2，陰極溶液呈堿性，pH升高，故A、B錯(cuò)誤；由Ni2Ni3，失去1 mol e，外電路中轉(zhuǎn)移1 mol e，即Cl失去1 mol e，H得到1 mol e。答案：CD二、非選擇題(本題包括4小題，共39分8(8分)在50 mL 0.2 molL1的CuSO4溶液中插入兩個(gè)電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：(1)若兩極均為銅片，電解過程中溶液中溶質(zhì)的濃度將怎樣變化？答：_。(2)若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是_。(3)如果兩極均為銅片，且不考慮H在陰極上放電，當(dāng)電路中有0.01 mol電子通過時(shí)，陰極增重_ g，陰極上的電極反應(yīng)式是_。解析：(1)用Cu作陽極電解CuSO4溶液，則該裝置為電鍍池，電解質(zhì)溶液的濃度不變。(2)金屬鋅作陽極，其電極反應(yīng)式為：Zn2e=Zn2。(3)由陰極電極反應(yīng)：Cu22e=Cu可知，陰極上析出銅的質(zhì)量為：001 mol64 gmol10.32 g。答案：(1)不變(2)Zn2e=Zn2(3)0.32Cu22e=Cu9(11分)(xx安新中學(xué)高二檢測)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_。Y電極上的電極反應(yīng)式為_，檢測該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_ _。該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式是：_。(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是_，電極反應(yīng)式是_。Y電極的材料是_，電極反應(yīng)式是_。解析：(1)X為陰極：2H2e=H2。Y為陽極，2Cl2e=Cl2，用濕潤的KI淀粉試紙檢驗(yàn)Cl2。(2)精煉銅時(shí)，粗銅接陽極，Y電極是粗銅，X電極是精銅。答案：(1)2H2e=H22Cl2e=Cl2把濕潤的KI淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)純銅Cu22e=Cu粗銅Cu2e=Cu210(8分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖所示裝置來進(jìn)行有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，請?zhí)畛湎铝锌崭瘛?1)若U形管中盛有硫酸鈉溶液，X、Y電極分別為石墨和鐵棒，電解過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。U形管中加入的少量植物油作用是_。(2)電解一段時(shí)間后，某同學(xué)將電源反接，此時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是_。有關(guān)的化學(xué)方程式為_。解析：鐵作陽極時(shí)，鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二價(jià)鐵離子：Fe2e=Fe2，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：2H2e=H2。陽極生成的二價(jià)鐵離子向陰極擴(kuò)散，而陰極產(chǎn)生的氫氧根離子向陽極擴(kuò)散，二者在U形管中間相遇結(jié)合成氫氧化亞鐵白色沉淀。氫氧化亞鐵極易被空氣中氧氣氧化，故U形管中加入少量植物油以隔絕空氣。當(dāng)反接電源時(shí)，為電解水，X、Y極分別生成氧氣和氫氣，氧氣將氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵。答案：(1)X極有氣泡冒出，Y極附近溶液漸變淺綠色，U形管下部中間位置出現(xiàn)白色沉淀隔絕空氣(防止白色沉淀被氧化變質(zhì))(2)X、Y兩極都有氣泡冒出，且白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色2H2O2H2O2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)311(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題：(1)電源A極的名稱是_。(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式：_。(3)如果收集乙裝置中產(chǎn)生的氣體，兩種氣體的體積比是_。(4)欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是_(填“銅”或“銀”)，電鍍液的主要成分是_(填化學(xué)式)。(5)裝置丁中的現(xiàn)象是_。解析：(1)這是一個(gè)串聯(lián)電解裝置，乙中F極出現(xiàn)紅色，說明在F極放出H2，生成NaOH，F(xiàn)為陰極，B為負(fù)極，A為正極。(2)甲池電解CuSO4溶液： 2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(3)乙池電解NaCl溶液：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2，V(Cl2)V(H2)11。(4)給銅鍍銀，銀應(yīng)為陽極，銅為陰極，G為銀，電鍍液為AgNO3溶液。(5)丁裝置是膠體的電泳，F(xiàn)e(OH)3膠體膠粒帶正電荷，通電后向陰極移動，陰極區(qū)顏色變深。答案：(1)正極(2)2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)11(4)銀AgNO3(5)Y極附近紅褐色變深