2019学年高二化学选修四同步练习：第1章第2节第2课时电解原理的应用

1、第 1 章化学反应与能量转化第 2 节 电能转化为化学能一一电解第 2 课时电解原理的应用-课堂演练当堂达标1 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通 电时，为使 C12被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。以下对电 源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）A. a 为正极， b 为负极；NaClO 和 NaCIB. a 为负极， b 为正极；NaClO 和 NaCIC. a 为阳极， b 为阴极；HClO 和 NaCID.a 为阴极， b 为阳极；HCIO 和 NaCI答案：B2 欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各

2、组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是（）A. Ag 和 AgCI 溶液B. Ag 和 AgNO 溶液C. Fe 和 AgNO 溶液D. Pt 和 ASQ 溶液解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金 属离子的盐溶液，A、D 项中 AgCI 和 ASQ 均为沉淀，只有 B 项符合要求。答案：B3 .用石墨作电极，电解 1 mol L1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH 保持不变的是（）A. SQB. NaQHC. NaSQ答案：C4 .人们习惯上把电解饱和食盐水的工业叫作氯碱工业。D.NaCI如图表示电解饱和 NaCl 溶液的装置，X、Y 是石墨棒。实验开

3、始时，在两边同时各滴入几滴酚酞溶液。请回答以下问题：(1) X 极上的电极反应式是 _ ,在 X 极附近观察到的现象是 _；(2) Y 电极上的电极反应式是 _，检验该电极反应产物的方法是 _。(3) 电解 NaCI 溶液的离子方程式是 _。答案：(1)2H+ 2e=Hf 有无色气泡产生，溶液变红(2) 2CI 2e=Cl2T将湿润的淀粉 KI 试纸放在气体出口，若观察到试纸变蓝，证明有 CI2产生通电(3) 2CI+2H2O= CI2f +H2f +2OH- 课后作业 知能强化-(时间：40 分钟分值：100 分)一、选择题(本题包括 6 个小题，每小题 8 分，共 48 分。每小题只有一个

4、选项符合题意)1.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，用涂镍碳钢网作阴极D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的AI2Q制 AI 时，若用 Fe 作阳极，会发生 Fe 2e=F(e+, Fe2+移动到阴极上发生 Fe2*+ 2e=Fe, 使得到的 Al 不纯。答案：A2.关于电解饱和 NaCI 水溶液，下列叙述正确的是()A. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液，溶液呈棕色C. 若在阴极

5、附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性答案：B3火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等)，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()A. 粗铜接电源负极B. 纯铜作阳极C. 杂质都将以单质形式沉淀到池底D.精纯铜片质量增加 2.56 g，电路中通过 0.08 mol 电子解析：电解精炼铜时，用粗铜作阳极，用精铜作阴极，所以A、B 两项不正确。锌比铜活泼，失电子变成锌离子进入溶液中，金、银不活泼，以单质形式沉淀到池底，C 项不正确。n（e-2.56 g“）=-1X2 = 0.08 mol , D 正确。64 g m

6、ol答案：D4在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是（）A. 都是轻金属B. 都是活泼金属C. 成本低廉D. 这些金属的化合物熔点较低解析：金属冶炼方法的选取主要依据的是金属的活泼性强弱，不活泼的金属可以用热分 解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离 子很难被其他还原齐 U还原，只能用电解法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电 解法。答案：B5.如图所示，在 U 形管中装入滴有紫色石蕊溶液且混合均匀的某溶液，通直流电，一段时间后 U 形管内会形成一个倒立的“彩虹”，则U 形管内的溶液可能为（）解析：本题考查电解规律，彩虹意味着多

7、种颜色，当电解质溶液为NatSQ 时，阴极区生成QH,使溶液变蓝，阳极区生成 ，使溶液变红，中间石蕊呈紫色，并且颜色逐渐改变，像彩虹一样, 故选 Do答案：D6如图所示，a、b、c、d 均为石墨电极，通电进行电解。下列说法中正确的是A. H2SQ 溶液C. AgNQ 溶液D. NazSQ 溶液乙池中电解反应的化学方程式:(4)若甲池精炼铜时阴极增重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)。2,12.8 gA.乙池中 d 电极的电极反应为 2C一 2e=CMB. a、c 两极产生气体的物质的量相等C.甲、乙两池中溶液的pH 均保持不变D.乙池中发生的反应为:

8、通电2NaCI+2H2O=2NaOHF Haf +Cl2f答案：D二、非选择题3 个小题，共 52 分)7.(19 分)如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。HII I I I一尊1 .|.i!，LJiuiku ctHri甲(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，电极反应式为;B 极是电解池的，材料是，电极反应式为(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后,Fe 极附近呈色。(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的CU(NO)2和 MgCb 溶液。分阶段写出(-uS04rik.NJLCI解析：(4)甲池阴极反应为：Cu + 2e =Cu 生成 n

9、(Cu)=- 戸=0.2 mol，转移64 g mol电子的物质的量 n(e ) = 0.4 mol ;乙池阳极反应为：2CI 2e =Cbf,由电子守恒知生成Cl2为：n(Cl2)= 0.2 mol，故 V(Cl2) = 4.48 L。答案：阴极纯铜 Cu2+ 2e_=Cu阳极粗铜 Cu 2e_=CIJ+通电通电(2)红(3)第一阶段：CuCl2=u+ CI2T;第二阶段：2fO=2H2f+ Qf (4)4.48 L8.(15 分)冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围(几种金属的

10、相对原子质量：Fe 56, Ni 59, Cu 64，Zn 65, Ag108，Au 197)。请完成下列问题：(1) 一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是 _ ，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式 _ 。(2) 如果转移 0.020 mol e，下列说法中一定正确的是 _。阴极质量增加 0.64 g阳极质量减少 0.64 g电解质溶液的质量保持不变电解质溶液的温度保持不变解析：电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是H+和 Cu2+O粗铜中 Fe、Zn、Ni 均有可能放电转化为FeUZn2+Ni2+,Fe2：Zn2*、Ni2*、和Cu2+中放电能力 C

11、u2*最强，所以在阴极上放电的只有 CIJ*，当有 0.020 mol e转移时阴极质 量增加0.02笄笄x64 g mol1= 0.64 g。Ag 和 Au 都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解槽的底部。Fe、Zn、Ni 中，有相对原子质量比 Cu 大的，也有相对原子质量比Cu 小的,且 Fe、Zn、Ni 的放电能力都强于 Cu,首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。在电解精炼铜的过程中，能量转 化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。答案：(1)H*和 Cf*Cu2*+ 2e=Cu (2)A 为直流电源，B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,(2)滤纸 B 上发生的总反应方程式为(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K,使 c、d 两点短路，则电极 e 上发生的反应为9. (18 分)如图所示中的为电镀槽，接通电路后，发现B 上的 c 点显红色。请填空:(1)电源 A 中 a 点为极。_ ，电极 f 上发生的反应为 _，槽中盛放的电镀液可以是_或_( 任填两种电解质溶液 ) 。解析：(1)根据 c 点变红知该极的反应为 2H+ 2e_=Hf,即该极为阴极，与电源的负极 相连，所以 a 点是正极。通电(2) 滤纸 B 上发生的总反应方程式为 2NaC