第四单元电解原理及其应用习题

1、第四单元 电解原理及其应用习题第一节电解原理知能达标训练1电解CuSO4溶液时，若要求达到以下三点要求：阳极质量减少；阴极质量增加，电解液中Cu2+不变，则可选用的电极是 ( ) A含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极 B纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极 C用纯铁作阳极，用纯铜作阴极 D用石墨作阳极，用隋性电极(Pt)作阴极2用石墨作电极，电解1molL下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是 ( ) AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl3用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是 ( ) ACuCl2 BAgNO3 CBaCl2 DH2S

2、O44当两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时，在阳极上的产物是 ( ) A只有银 B银和氧气 C只有氢气 D上述都不对5用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极增重ag时，在阳极同时产生bL气体(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ( ) A B C D6用石墨作电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到224L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为 ( ) A1mo1L1 B2mo1Ll C 3mo1L1 D4mo1L17在一定温度下，用铂电极电解饱和Na2SO4溶液，对电解质溶液判断正确的是 ( ) A不会有晶体析出 B浓度

3、变大 C浓度变小 DpH值不变8电解8475mLl6的NaOH溶液(密度为118gcm3)，用石墨作电极经过一段时间后，电解质溶液浓度为195，这是因为 ( ) A溶质增加了35g B放出224LH2和112LO2 CNaOH比水消耗少 D消耗18g水9用Cu电极电解CuSO4溶液时，溶液的pH随时间(t)变化的关系如图所示。则曲线与实际情况相符的是 ( )10下图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后，发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 ( ) a极板 b极板 X电极 Z溶液 A锌 石墨 负极 CuSO4 B石墨 石墨 负极 NaOH C银 铁 正极 AgNO3

4、D铜 石墨 负极 CuCl211.用惰性电极电解Fe2(SO4)。和CuSO4的混合液，且已知Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4，下列说法正确的是 ( ) A阴极反应式为：Cu2+2eCu，当有Cu2+存在时Fe3+不放电 B阴极上首先析出铁，然后析出铜 C首先被电解的是Fe2(SO4)3溶液，后被电解的是CuSO4溶液 D阴极上不可能析出铜12采用惰性电极从NO3、H+、Ba2+、Ag+、Cl等离子中，选出适当的离子，组成电解质，对其溶液进行电解： 两极分别放出H2和O2，电解质的化学式是_阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式是_。 两极分别放出气体，且体积比为1：1，

5、电解质的化学式是_。13工业上采用铁和石墨为电极，电解K2mnO4溶液制取KMnO4。 电解时，应以_作阴极，电解过程中，阴极附近溶液的pH将会_(增大、减小、不变) 阳极反应式为_。 电解的总化学方程式为_。14关于“电解氯化铜溶液时的pH变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：观点一：“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的pH升高。观点二：“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时pH值的变化如右图曲线关系。 请回答下列问题： 电解前氯化铜溶液的pH值处于A点位置的原因是；_。(用离子方程式说明) “理论派”所持观点的理论依据是：_。 “实验派”的实验结论是_，他们所述“

6、精确实验”是通过_确定的。 你持何种观点?你所持观点的理由是(从化学原理加以简述)_。综合能力训练1100g无水氢氧化钾溶于100g水中，在TC下电解该溶液，电流强度I=20A，电解时间为5h。电解结束温度恢复至TC，分离析出KOHnH2O固体后，测得剩余溶液的总质量为150g，若TC时无水氢氧化钾的溶解度为150g，求析出氢氧化钾晶体的化学式。(法拉第常数F=965104Cmol)第二节 氯碱工业 知能达标训练1铁棒和石墨棒用导线连接后，浸入001molL的食盐溶液中，可能出现的现象是 ( ) A铁棒附近产生OH B铁棒被腐蚀 C石墨棒上放出O2 D石墨棒上放出Cl22用惰性电极电解饱和食盐

7、水，当电源供给02mol电子时，停止通电，若此溶液体积为2L，则所得电解液的pH是 ( ) A1 B8 C13 D143在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是 ( ) 过滤加过量的NaOH溶液加适量的盐酸加过量的碳酸钠溶液加过量的氯化钡溶液 A B C D4用惰性电极电解500mLNaCl溶液，当两极产生气体的总体积为168mL(标准状况)时，溶液的pH范围为 ( ) A810 131012 C56 D345用惰性电极电解粗制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内。结果很快在某一电极附近出现食盐水浑

8、浊现象。造成浑浊的难溶物主要是 ( ) A碳酸镁 B硫酸钡 C氢氧化镁 D碳酸钡6电解溶质质量分数为260的饱和食盐水100g，通过0200mol电子后溶液中NaOH的质量分数的理论值是 ( ) A802 B800 C863 D8617用惰性电极以1A的电流电解200mL 05molL的KCl溶液。当溶液的pH=12时，电解通电的时间是 ( ) A3min13s B33min21s C3min32s D3min39s8家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的创新应用。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物，通电时，器内电解槽里的极板上产生大量气泡。切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力，且对人

9、体无害，跟发生器直接有关的反应是 ( ) A2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 BH2+Cl2=HCl CCl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O DNaClO+HCl=NaCl+HClO9如图abcd是一张浸有饱和食盐水的滤纸，E、F为铂片，其附近滴有两滴石蕊试液。X,Y为Cu、Zn组成。 (1)若工作时，E附近出现蓝色，则E为_极，F为_极;Y为_极，y极材料为_. (2)若E、F均为铜片，其余不变，则E、F的电极反应： E极：_，F极；_。10下图是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。请填空：(1)X的电极名称是_极，发生的电极反应式为 _，Y极的电极材料是_,检验X极

10、的产物方法是_。 (2)某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是_(填化学式)。其形成原因是_，该沉淀在空气中放置，现象是_。综合能力训练120C时食盐的溶解度为36g，取一定量该温度下的饱和食盐水用惰性电极进行电解，当阳极析出112L(标准状况)气体时，食盐完全电解，所得溶液密度为120gmL，试计算 (1)电解时，饱和食盐水的质量； (2)电解后溶液中NaOH的物质的量浓度； (3)要使溶液恢复原状态，需加入多少克什么物质?第4单元 电解原理及其应用习题答案第一节 电解原理答案知能达标训练 1B

11、分析；电解时阴极质量增加，则阴极cu2+放电，溶液中c (Cu2+)不变，故阳极有铜失去电子，Cu2+进入溶液2C 分析：A电解HCl(aq)，阴极2H+2e- = H2 阳极：2Cl-2e- = Cl2 阴极产生OH，溶液pH变大 B电解NaOH(aq)相当于电解水，随溶液体积的减少，NaOH浓度增大，pH变大 C电解Na2SO4(aq)亦相当于电解水，但Na2SO4浓度的增大，对溶液pH无影响 D电解NaCl(aq)， 阴极2H+2e- = H2 阳极：2Cl-2e- = Cl2 阴极产生OH，溶液pH变大3B 分析：由题可知：阴极金属离子放电，阳极OH放电 4D 分析：当用活性材料作电极

12、，阳极反应应该是金属失电子，金属被溶解5C 6A 7D 分析：电解饱和Na2SO4溶液，实质是电解水c (Na2SO4)不改变，pH也不变，且有晶体析出8D 分析：mNaOH(aq)=118gcm38475mLl00g 根据电解前后溶质不变，则有(设水的减少量为xg)， 100l6=(100-x)195 x=18g 条件未给，不能选B9D 10A 11C 分析：由反应Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4可知，氧化性：Fe3+Cu2+，则Fe3+得电子能力比Cu2+强，所以，在阴极首先得电子的是Fe3+(Fe3+e=Fe2+)，即Fe2(SO4)3溶液先被电解；CuSO4溶液后被电

13、解 12HNO3，Ba(NO3)2 AgNO3 HCl，BaCl2 分析：两极分别放出H2和O2，则溶液中不能含有Ag+、Cl；阴极析出金属，说明溶液中含有Ag+，阳极放出O2，则不能含Cl，该电解质应为AgNO3；两极分别放出气体，且体积比为1：1，说明放出气体的两种粒子的离子所带电荷数和分子形式等同，只有H+、Cl(H+放电，则肯定无Ag+，Cl放电，无NO3)，电解质组合为HCl或BaCl2。 13铁，增大；MnO42e=MnO4；2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2 分析：MnO42MnO4，分析Mn元素价态+6+7，可知需MnO42eMnO4(阳极反应)，阳极必须用石

14、墨等惰性材料作电极，否则失电子为电极材料，而不是MnO42，则阴极以铁为电极，电极反应为；2H+2eH2产生OH，故pH将增大；总电解反应的化学方程式在电子转移守恒的基础上将阴、阳两极反应迭加即得 14Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+ CuCl溶液中存在上述平衡，电解时，Cu2+得电子被还原，致使水解平衡向左移动，c(H+)下降，pH升高 pH降低，测定溶液的pH 同意实验派的观点，由于2Cl2e=Cl2，Cl2+H2OHCl+HClO，生成HCl、HClO ，故pH下降 综合能力训练 1解：电解了的水m(H2O)=18=336(g)150g饱和溶液中的KOH：m(KOH)=150=90

15、(g)，含H2O：15090=60g则晶体中的KOH：m(KOH)晶体100g90gl0g结晶水的质量：m(H2O)晶体=100g60g336g=64g，则n= 1992析出氢氧化钾晶体的化学式为：KOH2H2O第二节 氯碱工业答案知能达标训练 1B分析：形成原电池，负极(Fe棒)：Fe2e=Fe3+ 正极(石墨棒)：2H+2e= H2 2C 分析：电解饱和食盐水，阳极反应:2H+2e=H2根据电荷守恒，则有关系式：2H+(放电) 2e 2OH(生成) 02mol 02mol 则：c(OH)=01molL 则pH= lgc(H+)= lg=13Ca2+，Ba2+除SO42-（除Mg2+,少量C

16、a2+） 3C 分析：C项中， 除过量CO32 NaCIA项中又引入新杂质Ba2+，B项同样引入Ba2+，D项中产生Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3没有及时过滤出去，又加入盐酸，沉淀溶解，Mg2+、Ca2+、Ba2+没有除去4B分析：电解反应方程式为：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl22OH- 2224L 2mol 00168L n (OH) 解得n (OH)=75104mol 则c (OH)15103molL 则pH=lgH+=lg11+lg3lg2 选择B5C 分析：电解饱和食盐水，根据方程式可知产物生成NaOH，因此难溶物主要是氢氧化物6C 分析：根据总电解方程式： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 2e 117g 80g 1mol 1mol 2mol 117g26g 8.00g 0.1mol 01mo1 02mo1 分析计算可知题中所给NaCl过量，因此生成NaOH、H2。 Cl应以电子的物质的量进行计算 w(NaOH)100=8637A 分析：由溶液的pH12，可知溶液中c (OH)=001molL 则电解生成的n (OH)=001molL02L=0002mol 由总电解方程式：2KCl+2H2O=2KOH + H2+ Cl2 2e 2mol 2mol 0002mo