2020学年高中化学第四章电化学基础3.2电解原理的应用同步检测含解析新人教版选修4_第1页
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文档简介

1、高中化学第四章同步检测含解析第2课时 电解原理的应用一测 麒蕾I恒记一记1 .电解饱和食盐水的化学方程或为2NaCl +2H=0里鲤2NaOH+H" +CL t。2 .电镀时,待镀的金属制品作阴极,镶层金属作阳交,用螯疆罐i金属离子的溶液作电 镀液。3 .电解精炼铜时,用纯铜作阴极,粗铜作阳极,用CuSOi溶液作电解液。4 .电解熔融A1Q制取铝.电解熔融MgCL制取镁,电解熔融NaCl制取钠。探一探1 .氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开,原因是什么?提示防止压和CL混合爆炸,防止CL与溶液中的NaOH反应。2 .电镀池应该具备什么条件?电镀过程中电解质溶液的

2、浓度如何变化?提示条件:镀层金属作阳极,镀件作阴极,含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶 液。电镀过程中电解质溶液的浓度不变。3 .电解精炼铜应具备什么条件?精炼过程中电解质溶液的浓度如何变化?提示条件:粗铜作阳极,纯铜作阴极,含铜离子的盐溶液作电解质溶液。由于粗铜 中含有比铜活泼的金属杂质,电解过程中会失去电子溶解在溶液中,故精炼过程中电解质溶 液的浓度略有减小。4 .工作生产金属镁和金属铝均采用电解法,制取Mg时电解的是熔融的MgCL,而制取Al 时却电解的是熔融的氧化铝,不是A1CL,这是为什么?提示弘式1,是离子化合物,在熔融状态时导电,而R1CL是共价化合物,在熔融状态 不导电,故制取

3、金属铝用的是电解熔融的氧化铝(属离子化合物)°判一判判断正误(正确的打“ J ”,错误的打“ X ”)(1)氯碱工业是非常重要的化工生产,在电解饱和食盐水时,在阴极上得到的产物为压和 NaOHo (V)(2)电解饱和食盐水制烧碱,用涂银碳钢网作阳极。(X)(3)电解法精炼粗铜,用纯铜作阳极。(X)(4)在镀件上电镀锌,用锌作阳极。(,)(5)电解法精炼粗铜时,电解质溶液中各离子浓度一定不变。(X)(6)在镀件上电镀铜,电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量。(J)活泼性强的金属,如Na、Ca、Mg、Al、Zn等均用电解法冶炼。(X)(8)电解饱和食盐水可制得钠和氯气。(X)(9)

4、用石墨作电极,通直流电电解熔融的氧化铝制铝时,阴极石墨要定期补充更换。(X)(10)用电解法可以实现下列反应Cu+2H'=Cu"+H"。(V)练一练1. 2019 信阳高二月考下列描述中,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,用涂银碳钢网作阴极D.在镶件上电镀锌,用锌作阳极答案:A2. 2019 西宁高二检测如图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法正确的是A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酿,呈红色B.蛋壳表而缠绕的铁丝上发生氧化反应C.铁丝表而生成的气体能使湿润的淀

5、粉碘化钾试纸变蓝D,蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触答案:D3. 2019 南宁高二摸底下列关于电化学知识的说法正确的是()A.电解饱和食盐水在阳极得到氯气,阴极得到金属钠B.电解精炼铜时,阳极质量的减少不一定等于阴极质量的增加C.电解AlCh、FeCk、CuCL的混合溶液,在阴极上依次析出Al、Fe、CuD.电解CuSO:溶液一段时间后(Cu"未反应完),加入适量Cu(0H)e可以使溶液恢复至原状答案:B-1-4. 2019 开封高二检测把两个惰性电极插入500 mL的AgXOs溶液中,通入直流电电解。 当电解液的pH从6. 0变为3. 0时(设电解时阴极没有氢气析出,

6、且电解液在电解前后体积变 化可以忽略),电极上析出银的质量大约是()A. 27 mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg答案:B二测II国组呈现对点自测训练更精准知识点一氯碱工业1 . 2019 宁夏育才中学高二期末氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水,下列关于 实验牵电解饱和食盐水的说法中正确的是()A.可以选用碳棒作为阴、阳极材料,但阳极材料也可以用铁棒B.用湿润的淀粉一KI试纸靠近阴极区域,试纸变蓝C.电解过程中,在阴极区域溶液中滴加酚醐,溶液变红色D.实验结束后将溶液搅拌,然后用pH试纸检验,溶液呈中性解析:可以选用碳棒作为阴、阳极材料,但阳极材料不可以用铁棒,因

7、为铁作阳极时会 溶解,故A错误:阴极反应式为2H2+2e-=20H +H",用湿润的淀粉一KI试纸靠近阴极区 域,试纸不变蓝,故B错误;电解过程中,阴极反应式为2压0+2e =20H +H: t ,有0H生 成,在阴极区域溶液中滴加酚醐,溶液变红色,故C正确:阴极反应式为2H:0+2e =20H +H",阳极反应式为2CT2e-=CLt ,阴极产物为NaOH和为阳极产物为Ck,实验结 束后将溶液搅拌.然后用pH试纸检验,溶液会显碱性,故D错误。答案:C2 .下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列说法中不正确的是()石换精制饱和NnCI溶液电0(含少址NnOH)A.装置出

8、口处的物馈是氯气B.出口处的物质是氢气,该离子交换只能让阳离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为2Cr+2r=Cl:f +H"D.该装置是将电能转化为化学能解析:出口处是电解池的阳极区,溶液中的氯离子失电子生成氯气,A项正确:出口 处是电解池的阴极区,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,离子交换膜是阳离 子交换膜,只允许阳离子通过,B项正确:电解饱和食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气,离子 方程式为2Cr+2H;0=Cl2+H: t +20H' C项错误:该装置是电解装置,是把电能转化为 化学能,D项正确。答案:C知识点二金属的精炼3. 2019 甘肃武威高二期末电解精

9、炼铜时,下列叙述不正确的是()A.与电源正极相连的电檄是粗铜板B.阴极发生反应:Cu"+2h=CuC.电解池的阳极材料为纯铜薄片D.粗铜板上发生氧化反应解析:电解精炼铜时,粗铜为阳极,和电源正极相连,发生氧化反应:精铜为阴极,和 电源负极相连,发生还原反应,阴极发生反应:Cu"+2e-Cu,因此A、B、D正确,C错误。答案:C4 .以铜为电极,a mol-L 的硫酸铜溶液作电解液,对含有铁、锌、根的粗铜进行电解 精炼,下列叙述中正确的是()粗铜应与电源的负极相连;当有1 1noi精铜析出时,就有2、个电子通过电解质溶液;阴极上的反应只有Cu: +2e =Cu:电解结束时,c

10、(CuSOt)a mol ;杂质银以Ag60:的形式沉入电解池中形成“阳极泥”。A.B.C. ©©D.解析:电解精炼铜利用的是电解原理,在电解池中粗铜作阳极,与电源正极相连,根据 放电顺序:锌铁铜)银,锌、铁、铜先后失电子变成离子,而银沉积形成阳极泥:纯铜作阴 极,与电源负极相连,发生还原反应:Cu"+2e =Cu,有大量铜析出,所以错误,正 确。电子只经过外电路,在电解质溶液中发生的是离子的移动,错误。因为阳极失电子的 有锌、铁、铜,阴极析出的只有铜,所以随着电解进行,铜离子的浓度逐渐减小,正确。 故选D。答案:D5 .金属锲柯广泛的用途。料银中含有少量Fe、Z

11、n、Cu. Pt等杂质,可用电解泼制备高 纯度的银,则下列叙述中正确的是(已知:氧化性Fe"Ni"Cu")()A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni:+4-2e =NiB.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe"和Zn"D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:电解时阴极发生还原反应,A项错误;电解过程中,阳极Zn、Fe、Ni依次失去电 子生成阳离子进入溶液;Cu、Pt不如Ni活泼不被氧化,沉入槽底成为阳极泥,阴极只析出 Ni, B项错误,D项正确;电解后溶液中仍有少量的Ni&quo

12、t;, C项错误。答案:D知识点三镀6. 欲在金属表而镀银,应把镶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AgNOs溶液C. Pt 和 Ag:CO,溶液 D. Pt 和 Ag:SOi溶液解析:在金属表面镀银,应把镶件挂在电镀池的阴极,镀层金属银作阳极,电镀液是含 有银离子的可溶性的盐溶液,硝酸银溶液满足条件,故B正确。答案:B7. 2019 安徽淮北实验高中高二期中在铁片七镀锌时,下列叙述正确的是()将铁片接在电池的正极上将锌片接在电池的正极上在铁片上发生的反应是Zn二 *+2e =Zn在锌片上发生的反应是40匹- 4e =0&

13、quot; +2H2 需用FeSO:溶液 需用 ZnSO:溶液A.B.®©C.D.©©解析:在铁片上镀锌时,铁作电解池的阴极与电源负极相连,电解质溶液中的锌离子在 铁片上得到电子发生还原反应生成锌:锌作电解池的阳极和电源正极相连,锌失电子发生氧 化反应生成锌离子,电解质溶液为含锌离子的溶液。应将铁片接在电源的负极上,故错误: 应将锌片接在电源的正极上,故正确;在铁片上发生的反应是Zn"+2e =Zn,故正确: 在锌片上发生的反应是Zn-2e =Zn=故错误:电解质溶液为含锌离子的溶液,不能用 FeSO:溶液,需用ZnSOi溶液,故错误、正确;综

14、上,A正确。答案:A综合考查电解原理的综合应用8. 2019 北京东城区高二期末用如图所示装置,可南乙二醛制备乙二酸,反应原理为CHOCOOHIICHO+2C1,+2H,O t COOH+4HC1下列说法正确的是()5A.该装置利用上述反应将化学能转化为电能8 . Pt,电极的反应式为2H二0+2e =H: t +20H'C.盐酸除起增强溶液导电性的作用,还提供C1 一参与电极反应D.理论上每得到0.1 mol乙二酸,将有0.2 mol H从右室迁移到左室解析:该装置为电解池,能量转化关系为电能转化为化学能,A错误:PL为阴极,阴极 上发生得电子的还原反应,电极反应式为2H'+

15、2e =H:t , B错误;盐酸作为电解质溶液起 提供C1 一的作用,C1在Pt,极放电生成CL,电极反应式为2cl 2e =C1: t ,此外,盐酸还CHOCOOH有增强溶液导电性的作用,c正确:由反应|I可知,每生CHO+2C1.+2H.O t COOH+4HC1成1 mol乙二酸转移4 mol e ,将有4 mol H'从右室迁移到左室,则理论上每得到0. 1 mol 乙二酸,一将有0.4 mol T从右室迁移到左室,D错误。答案:CNaCI溶液400 ml.9 .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

16、反应式为: B极是电解池的,材料是,主要电极反应式为(2)乙池中若滴入少量酚醐溶液,开始一段时间后,Fe极附近呈色。(3)若甲池阴极增重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:(2)Fe极电极反应式为2H'+2e =H" , H放电后,溶液中生成0H ,溶液显碱性,使酚 酗溶液呈红色。(3)甲池阴极反应为Cu''+2e =Cu, 4、12.8 g生成 n(Cu) =0. 2 mol,64 g mol转移电子的物质的量Me ) =0.4 mol; 乙池阳极反应为2C1 -2e =CL 3 由电子守恒知生成Ck为a(S)

17、=O2 mol, 故 r(Cl3) =4. 48 L答案:阴极纯铜C产+ 2e=Cu阳极粗铜Cu-2e =Cu”红(3)4.48 L三测0烈映n际零难易适中应考更高效基础达标1 .下面有关电化学的图示,完全正确的是()裕H:SO,CuSO4ZnCh溶液饱和食歌水Cu-Zn原电池粗铜的精炼铁片镀锌理呼蹙液vs(含的耿)电解产物ABCD解析:A为原电池,锌应为负极:B为电解法精炼铜的装置,粗铜应为阳极:C为电镀池, 镶件铁片应该为阴极:D为电解饱和食盐水并检验其产物的装置,电流流入的一极为阳极,阳 极析出氯气,用碘化钾淀粉溶液检验氯气,阴极析出的氢气,用向下排空气法收集。答案:D2 .若在铜片上镀

18、银时,下列叙述正确的是()将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜上发生的反应是Ag4 +e =Ag在银片上发生的反应是40丁一处=0" +2H=0需用硫酸铜溶液作为电镀 液需用硝酸银溶液作为电镀液A.B.®©C.D.®解析:在铜片上镀根,铜片作阴极,电板反应式为Ag'+e =Ag:银片作阳极,电极反 应式为Ag-e =Ag';电解液应含有Ag' ,故B正确。答案:B-7-3 .右图中X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酸溶液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO,溶 液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A.滤

19、纸上c点附近会变红色B. Cu电极质量减小,Pt电极质量增大C. Z溶液的pH先减小,后增大D. Z溶液中的SO向Cu电极移动解析:由题紫红色斑即MnOi向d端扩散,阴离子向阳极移动,说明d端为阳极,即b为 正极,a为负极,c为阴极。NaCl溶液中T放电,c点附近变红色。Z中为电解CuSO,溶液, Pt为阳极,水中的0旷放电,2H=O-4e =0"+4H, Cu为阴极,溶液中的Cu"得电子生成 铜,总反应为2CuS0:+2H:0里维2Cu+0" +2H:S(h,阳极区生成H,则SOT向Pt极移动,B、 D项错误;随着电解的进行,Z溶液变为硫酸,再电解则变为电解水,

20、硫酸浓度增大,C项错 误。答案:A4.用LiOH可制备锂离子电池的正极材料。LiOH可由电解法制备,如图所示,两极区电 解质溶液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法错误的是()阴离子交换膜A. B极区电解质溶液为LiOH溶液B.阳极的电极反应式为2Cr-2e =Cl=fC.电解过程中主要是H'通过阳离子交换膜向B极区迁移D.电极A连接电源的正极解析:B极区生成H:,同时生成LiOH,则H极区电解液为LiOH溶液,故A正确;电极A 为阳极,阳极区电解液为LiCl溶液,根据放电顺序,阳极上C1失去电子,阳极的电极反应 式2c1 -2e =CL t ,故B正确:在电解池中阳离子向阴极移动,

21、所以电解过程中主要是Li向B极区迁移,故C错误;电极A为阳极,所以电极A连接电源的正极,故D正确。 答案:C铅片5.铝及铝合金经过阳极氧化,铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组 模拟工业法对铝片表面进行氧化处理,按照如图所示装置连接,电解10 min后取出锌片,用 水冲洗,放在水蒸气中封闭处理2030 min,即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正 确的是()A.电解时,电子从电源正极一导线一铝极、铅极一导线一电源负极B.在电解过程中,H'向铝片移动,S0;向铅片移动C.在电解过程中,阳极周围溶液的pH下降D.电解的总反应为2A1 +6H 2昌2AI" +3出

22、t解析:电子流向和电流流向相反,电解时电子从电源负极一导线一铅极、铝极一导线一 电源正极,故A错误:在电解过程中,溶液中的H'向阴极(铅片)移动,S01向阳极(铝片)移 动,依B错误;电解时,阳极是活泼金属时,放电的是电极本身,周围溶液的pH基本不变, 故C错误:阳极是活泼金属铝,金属铝在该极失电子,阴极是H'得电子,所以电解的总方程 式可表示为2A1+6H'里型2A产+3H",故D正确。答案:D6.如图,a、b、d均为石墨电极,c为她电极,通电进行电解(电解液足量),下列说法 正确的是()CuSO,溶液 饱和NhCI溶液甲乙A.向甲中加入适量Cu(0H)溶液

23、组成可以恢复B.电解一段时间,乙溶液中会产生白色沉淀C.当b极增重3. 2 g时,d极产生的气体体积为1.12 LD.甲中b极上的电极反应式为40H 4e =0" +2H:0解析:因电解液足量,惰性电极电解CuSOi溶液后,应加入适量CuO(或CuCOj使溶液恢复 组成,加Cu(OH)二会增抽水的量,故A错误1电解一段时间,乙中阳极期溶解得她”,阴极H '放电后促进水电离生成0H ,溶液中产生Mg(OH),白色沉淀,故B正确;当甲中b极增重的 Cu为3. 2 g(即0. 05 mol)时,电路中转移0. 1 mol电子,d极产生的氢气体积在标准状况下 为,XO.1 molX2

24、2.4 Lmoir = L12 L,故C错误:甲中b极为阴极,发生的是还原反应, 电极反应式为Cu+2e =Cu,故D错误。答案:B7 .用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间,假设 电解时温度不变,且用惰性电极,下列说法不正确的是()A.当电池负极消耗0 g气体时,电解池阴极同时有s g气体生成8 .电池的正极反应式为0:+2H:0+4e =40HC.电池中c(KOH)不变,电解池中溶液pH变大D.电解后,弧段)不变,且溶液中有晶体析出解析:燃料电池中,负极反应式:H-2OH 2e =240,电解池中,阴极反应式:2H, + 2e =压1,压2e-压,因此电池负

25、极消耗m g氢气同时电解池阴极产生m g氢气,故A 正确;氧气在电池的正极上得电子,电池的正极反应式为0:+2H9+4e =40H 故B正确: 电池总反应式为2H:+0二=2H:0,溶剂水的质量增大,KOH的浓度减小,电解饱和碳酸钠溶液, 实质是电解水,消耗溶剂,析出Na:CO,-10H;0晶体,c(Na£Os)不变,溶液pH不变,故C错误, D正确。答案:CMl出沪口 牛n 铁11一铁 板L 板 进液口,质子交换膜8.如图所示,某工厂采用电解法处理含格(Cr9: )酸性废水,其中,耐酸电解槽以铁板作 阴、阳极,电解后,溶液中的Cr;O:全部变为Cr",下列说法不正确的是(

26、)A. M与电源的正极相连B.出液口排出的溶液中还含有Fe”C. N极电极反应为2H'+2e =压tD.阴极区附近溶液pH降低解析:A项,电解含铭(Cr:O;)酸性废水,溶液中的H'在阴极放电产生H:,所以N与电源 的负极相连,作阴极,M与电源的正极连接,作阳极,正确;B项,阳极Fe失去电子变为Fe二 + ,然后与溶液中的CnOT; 一发生反应变为Fe“, CrO:则被还原变为Cr'4,所以出液口排出 的溶液中含有Cr"、Fe" ,正确:C项,在阴极N极,溶液中的H,得到电子变为是,电极反应 为2H'+2e =H=t ,正确:D项,在阴极区,

27、由于H,得到电子变为压,附近溶液的酸性减弱, 溶液pH升高,错误。答案:D9 . 2019 福建福州三中高二期末三室式电渗析法处理含 、电SO,废水的原理如图所示, 采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na.和SO1可通 过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()-17-A.通电后中间隔室的S0:向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处理含NaSL废水时可以得到NaOH和HSOi产品C.负极反应为40H 4e-=(M +2Ho 负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0. 5 mol的0,生成解析:题给装

28、置为电解池,电解池中阴离子向阳极(即题图中正极区)移动,阳极氢氧根 离子放电:40H -4e =0=f 4-2H=0,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,A错误。在直流电场 的作用下,两膜中间的Na: SOI可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间 隔室,通电时,氯氧根离子在阳极放电生成水和氧气,溶液中氢离子浓度增大,考虑电荷守 恒,两膜中间的硫酸根离子会进入正极区:氢离子在阴极得电子生成氢气,溶液中氢氧根离 子浓度增大,考虑电荷守恒,两膜中间的钠离子会进入负极区,故可以得到NaOH和H:SO:产品, B正确。题图中负极即为阴极,氢离子在阴极上发生得电子的还原反应生成氢气,C错误。每

29、生成1 mol氧气转移4 mol电子,当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0. 25 mol的0二生 成,D错误。答案:B10 .工业上电解法处理含锲酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。己知:Ni二,在弱酸性溶液中发生水解;氧化性:Nis+ (高浓度)H+>Ni”(低浓度)。下列说法中不正确的是()碳棒阳高子膜阴离子膜镀银铁棒三三三获三三金美三美美在三三三三赛6嬴i二F三谷云再布:石 ENaOH溶液r”ng餐港戢性废水ABCA.碳棒上发生的电极反应:40旷-40=0"+2风0B.电解过程中,B室中WC1溶液的物质的量浓度将不断减小C.为了提高”的产率,电解过程中需要控制废

30、水的pHD.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应的总方程式发生改变解析:由题图可知,碳棒与电源正极相连,作电解池的阳极,电极反应式为40旷一4e =0: t +2H=0,故A正确;电解过程中为平衡A、C室中的电荷,A室中的Na'和C室中的Cl 分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B室中,使B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故 B错误;四。二,在弱酸性溶液中易发生水解反应,且氧化性:Ni:'(高浓度)H'>Ni> (低浓度), 为了提高W的产率,电解过程中需要控制废水的pH,故C正确:若将图中阳离子膜去掉,由 于放电顺序:Cr>OH-,则

31、Cl在阳极放电:2Cr-2e-=Cl31 ,电解反应的总方程式会发生 改变,故D正确。答案:B-1111 .电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a: X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚 酰试液,则:电解池中X极上的电极反应式是Y电极上的电极反应式为检验该电极反应产物的方法是O该反应的总反应方程式是O(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSOi溶液,则:X电极的材料是,电极反应式为OY电极的材料是,电极反应式为O解析:(1)用惰性电极电解饱和食盐水时,阳

32、极反应:2C1 -2e =C1: t ;阴极反应:2H+ 2e =H: t o与电源正极相连的为阳极,反之为阴极。所以X为阴极,Y为阳极。X极在反 应过程中消耗了40电离出的H',溶液呈碱性,加入酚酰溶液变成红色:Y极产生CL,能使 湿润的KI淀粉试纸变为蓝色。(2)电解精炼Cu时,用含杂质的Cu为阳极,纯Cu为阴极。反 应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子,成为离子进入溶液,活泼性比Cu弱的 金属形成阳极泥:在阴极只有Cu”能得电子成为单质,其他较活泼的金属对应的离子不能得 电子。根据装置图,X为阴极,Y为阳极。所以,X电极的材料是纯铜,电极反应式为Cu" +

33、2e =Cu: Y电极的材料是粗铜,电极反应式为Cu-2e =Cu: 答案:(1)2H'+2e =H: t2C-2e =CL t把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色2NaCl + 2H:O2NaOH+H: t +C1: t(2)纯铜 Cus4+2e =Cu粗铜 Cu-2e =Cu=+12 .氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理 示意图:A(电斛池)B(燃料电池)写出装置A在通电条件下反应的化学方程式:(2)装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时,为除去食盐水中的蛇“和Ca”,要加 入的试剂分别为、。(3)氯碱工业是高耗能产业,按上图将电

34、解池与燃料电池相组合的新T艺可以节(电)能30$ 以上,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳 离子通过。图中Y是(填化学式):X与稀NaOH溶液反应的离子方程式是C比较图示中氢氧化钠质量分数或与然的大小:0若用装置B作为装置A的辅助电源,每当消耗标准状况下氧气的体积为11.2 L时,则 装置B可向装置A提供的电量约为(一个e的电量为1.60X10 19 C:计算结果精确 到 0.011)。解析:(D根据生产原理示意图,装置A是电解池装置,电解饱和食盐水,因此反应的化 学方程式为2NaCl+2H;0些2NaOH+HH +C1/。(2)除去杂质时不能引入新的杂

35、质,所以除去Mg"用NaOH溶液,除去Ca"用Na3cos溶液。装置A右端产生NaOH溶液,说明右端电 极是阴板,发生反应2H2+2e =H: t +20H ,因此Y是氢气,装置A的左端是阳极,发生反 应2cl -2e =C1= t , X为CL, Cl:和NaOH溶液反应的离子方程式为CL+20H =C1 +C10 +压0。装置B中通氧气的一极为正极,电解质是NaOH溶液,因此正极反应式为0:-F2H:0 + 4e =40H , Na'通过离子膜由左向右迁移,NaOH的物质的量增加,因此摭渝。两装置11 2 L通过的电量相等,即转移的电量是防 一一一X4X6. 0

36、2X10" mol-l.GOXlO19 C = 乙乙.4 L mol1.93X 105 Co答案:由解(D2NaC14-2H:0=2Na0H+H: t +C121(2) NaOH溶液Na£0:溶液(3) H: 20H+C1CIO +C1 +H:0跳或L93X1(/C能力达标13. I .如图所示装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极,甲,乙中溶液的体积和浓度都 相同(假设通电前后溶液体积不变),A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后,F极 附近溶液呈红色。请回答:CuSOa溶液甲A IB ."eJi JtF 1 X Y :o 滴有酚歆的饱Fc(OH)改体和

37、NuQ溶液 乙丙丁(DA极是电源的, 一段时间后,甲中溶液的pH(填“增大”“减小” 或“不变”),丁中X极附近的颜色逐渐变浅,Y极附近的颜色逐渐变深,这表明 在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极上均只有一种单质生成时,对应单质的物质的量 之比为。(3)现用丙装置给铜件镀根,则H应是,电镀液是溶液。H.某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K二S0:溶液。KSO.溶液F3_pH=b的任H2s0,下三 溶液:三三pH=4KjKOH溶液pH=a的f阴.子阳虫于 pH=c的巴出溶液解析:将直流电源接通后,F极附近溶液呈红色,说明F极附近溶液显碱性,氢

38、离子在该 电极放电,所以F是阴极,可得出D、F、H、Y均为阴极,C、E、G、X均为阳极,A是电源的 正极,B是负极。(DA是电源的正极。在甲池中,电解硫酸铜落液的总反应为2Cu+2压0台维 4H'+2Cu+0"。在丁池中,Y极是阴极,该电极附近颜色逐渐变,.异性电荷相互吸引,说 明带正电荷的氢氧化铁胶体粒子向该电极移动。(2)C、D、F、F电板发生的电极反应分别为 40H -4e =0=+240、Cu4 54-2e-=Cu 2Cl-2e-=Cl51、2H +2e =r3 当各电极转 移的电子均为1 mol时,生成单质的物质的量分别为0. 25 mol、0.5 mol、0.5 mol、0. 5 mol, 所以单质的物质的量之比为1 : 2 : 2 : 2。(3)电镀装置中t镀层金属必须作阳极,镀件作阴极, 电镀液选择含有镀屡金属离子的溶液,所以H应该是镶件,即为铜件,电镀液选择AgNO,溶液。 (4)使据电解池工作原理,阳极的电极反应式为2H:0-4e =0:t +4H':阴极放电的是H,透 过阳离子交换膜的H'数目与透过阴离子交换膜的0H数目相等,因为溶液呈电中性,所以透 过阳离子交换膜的

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