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文档简介
1、第九章第二节电解池、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1 .下列有关用惰性电极电解AgNO溶液一段时间后的说法正确的是()A.电解过程中阳极质量不断增加B.电解过程中溶液的 pH不断升高0.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况D.电解后两极产生白气体体积比为 2 : 1电解解析:用惰性电极电解 AgNO溶液,总反应式为:4AgNO+ 2H2O=4Ag+O T + 4HNO.在阴极上有 Ag生成,所以阴极质量不断增加.电解产生了 HNO, pH不断减小.加入 AaO后,Ag2O+2HNO=2AgN8H2。,恰好可使溶液恢复至电解前的状况. 阴极析出银, 不产
2、生气体.答案:0.如图装置分别通电一段时间后,溶液的质量增加的是()C CC C稀氏5fL军事mCuC上溶液电解CuC12=u+ Cl 2 T ,,一,.一 一、一电解 ,,一 一、,解析:A池中的反应是:2H2O=2HT + QT , B池中的反应为:A、B两池中溶液质量都减少;C池是电镀池,溶液质量不变;D池中的反应是 2Ag +电解Cu(NO)2=2AgNO+ Cu,溶液的质量增加.答案:D.某溶液中含有两种溶质 NaCl和hbSQ,它们的物质的量之比为3 : 1.用石墨做电极电解该混合溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段.下列叙述不.正确的是()A.阴极自始至终只析出 HB.阳极先
3、析出012,后析出QC.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大,最后为 7解析:由题意知:n(H + ) : n(Cl )=2: 3,在阴极放电的是 H卡 ,在阳极放电的是 Cl , C放电完后是 OH.因此反应开始在两极放电的是H+、Cl,相当于电解盐酸.由H2SO电离的 4放电完后,在两极放电的是由水电离的J和剩余的Cl ,相当于电解 NaCl的水溶液.C放电完后,在两极放电的是由水电离的4和OH,相当于电解水.故 A、B、C是正确的.溶液 pH的变化是不断增大,但最后溶质是NaO书口 N&SO, pH不会为答案:D滔救KI-淀粉解液4 .如图为用惰性电极电解CuCl2溶液并验证其产物的
4、实验装置,则下列说法不.正确的是(A.电源a极为负极KI淀粉溶液会变蓝色C.若加入适量CuCl2可使电解后的溶液恢复原状态D.电极I上发生的电极反应为:Cu 2e =Ci3+解析:用惰性电极电解 CuCl2溶液,阳极反应:2CP - 2e =Cl2 T ,故n为阳极,电源b为正极,a为负极,阴极(I )的反应为 Cu + 2e =Cu.答案:D(2010 潍坊模拟)现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用钳电极进行电解,下列有关电 极产物的判断正确的是()A.阴极产物是氢气B.阳极产物是氧气C.阴极产物是铝和氧气D .阳极产物只有氯气解析:将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al 2C3,电解熔融的 Al 2C3
5、,阳极为CT放电,阳极产3 物为氧气;阴极为 Al放电,阴极产物为 Al.答案:B500 mL KNO3和Cu(NQ)2的混合溶液中 c(NQ ) = 6 mol/L ,用石墨作电极电解此溶液, 当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准况),假定电解后溶液体积仍为500 mL,下列说法正确的是()A 原混合溶液中 c(K + )为2 mol/LB.上述电解过程中共转移2 mol电子C.电解彳#到的 Cu的物质的量为0.5 molD.电解后溶液中 c(H + )为2 mol/L解析:该溶液用石墨作电极电解, 阳极反应为:4OH-4e =2h2O+ QT ,生成1百典 mol 氧气失去
6、4 moL电子,阴极反应先为:Cu + 2e =C(u后为:2H+2e=H T ,生成1 mol氢气得2 mol电子,而阴阳两极得失电子数相等,故Cu得2 molt_2+2+电子生成1 mol铜,原溶放中c(Cu ) =2 mol/L,由电何守恒式 c(K )+2c(Cu )=c(NQ) 得c(K + )为2 mol/LCu(NO 3)2水解的c(H+)忽略不计.电解后c(H+)应为4 mol/L.答案:A7.金属馍有广泛的用途.粗馍中含有少量Fe、Zn、Cu Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的馍,下列叙述正确的是(已知:氧化性 Fe2+Ni2 +Cu2+)()A.阳极发生还原反应,其电极反应
7、式:Ni2+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,溶液中存在白金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:用电解法制备高纯度的馍时,用纯馍作阴极,粗馍作阳极,含Ni”的溶液作电解质溶液.其中阳极反应式:Zn 2e =Zrn , Fe 2e =Fe , Ni 2e =Ni2 ;阴极反应式:Ni2 + +2e -=Ni.因此电解过程中,阳极质量的减少和阴极质量的增加并不相等.电解质溶液中存在的阳离子有 Zn2+、Fe、Ni2+.阳极泥中只有 Cu和Pt.答案:D.按如图装置实验,若 x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴
8、可表示()AgNOj溶液b棒的质量溶液的pHc(Ag+)c(AgNQ) a棒的质量A.B.C.D .解析:该电解池中随着电解的进行,c(Ag+)不变,c(AgNQ)不变,溶液的pH不变,阳极反应为: Ag- e =A(gh;阴极反应为: Ag+ + e =Ag.答案:D.如图装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色.下列说法中不正确的是()X是正极,Y是负极X是负极,Y是正极CuSO溶液的pH逐渐减小NaCl溶液的pH逐渐变大解析:根据实验现象知道,b极是电解池的阴极,则 X是正极,丫是负极.烧杯内电解CuSO溶液,产物为 Clk O和HSQ,电解后溶液酸性增强, U形管
9、电解NaCl溶液,产物为Cl 2、H2和NaOH溶液的碱性增强.答案:B(2010 安庆模拟)如图所示,将两烧杯用导线如图相连,Pt、Cu Zn、C分别为四个电极,当闭合开关后,以下叙述正确的是()NxCl溶轴稀WSdCu极附近。口浓度增大Cu极为原电池负极C.电子流向是由 C极流向Pt极D.当C极上有4 mol电子转移时,Pt极上有1 mol O2生成解析:闭合开关后,右侧装置中有自发的氧化还原反应,是原电池,Zn作原电池的负极,C作正极.左侧装置是电解池,Cu作阴极,Pt作阳极,B项错误.Cu电极的电极反应式为2H+2屋=HT , OH浓度增大,A项正确.电子流向应由电解池的阳极Pt流向原
10、电池的正极 C, C项错误.Pt电极的电极反应式为 2Cl -2e =Cl2?,当有4 mol 电子转移时,Pt电极上有2 mol Cl 2生成.答案:A二、非选择题(本题包括4小题,共50分)(17分)如图为相互串联的甲乙两电解池.甲试回答:(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A是 极,材料是 ,电极反应为 , B是 极,材料是,主要电极反应为 ,电解质溶液为.(2)乙池中若滴入少量酚酬:试液,电解一段时间后Fe极附近呈 色.(3)若甲池中阴极增重12.8g ,则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为.若此时乙池剩余液体为400 mL,则电解后得到碱液的物质的量浓度为, pH 为.解析:
11、(1)甲为粗铜精炼装置, A是阴极,材料为纯铜,电极反应为 Cu2+ + 2e =Cu B 是阳极,材料为粗铜,主要电极反应为Cu- 2e =0(3+,电解质溶液为 CuSQ或CuCl2溶液.(2)乙池为电解NaCl溶液的装置,其中铁作阴极,J放电,相当于生成了 OH,使酚酗:试液变红色.(3)若甲池阴极增重12.8 g ,即生成了 0.2 mol纯铜,车t移了 0.4 mol电子,根据串 联电路中转移电子数相等, 由乙池中阳极上发生的反应 2c一 2e-=CLT知,产生0.2 mol Cl 2,标准状况下的体积为 4.48 L ;由阴极上的电极反应 2H2e=H T知,溶 液中剩余0.4 m
12、ol OH ,若乙池中剩余液体为 400 mL则电解后得到 OH的物质的量浓 度为 1.0 mol/L , pH 为 14.答案:(1)阴纯铜 Cu2 + 2e =Cu阳粗铜Cu- 2e =Cij+ CuSO(其它合理也可以)(2)红 (3)4.48 L 1.0 mol/L 14(12分)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品.请回答:(1)工业冶炼铝的化学方程式是 .(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 .(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯.电 解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图所示.地品I阳离广I 1尽含力KCH溶液交换腰 艮KC
13、H)该电解槽的阳极反应式是 .通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因:除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 (填写A”或B”)导出.解析:(1)、(2)问主要考查教材的基础知识,应该属于得分的问题,(3)中根据电解原理,阳极应是 OH失电子,所以电极反应式为 4OH 4e=2HO+ Q T ,而阴极为 Hl+ 放电,促进水白电离,使 OH浓度增大,所以pH增大,根据阳离子交换膜的特点, 如 可从阳极区进入阴极区和 OH组成KOH从而可在阴极区得纯的 KOH故液体应从 B 口导出.答案: 2Al 2Q=4Al + 3QT(2)2Al + 2OHT + 2HzO=2Al。+ 3H4(3)40
14、H 4e =2HB Q Th+放电,促进水的电离,0H浓度增大,pH升高B(11分)如图所示,A为直流电源,B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酬:试液的滤纸,C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的a为 极.(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点,使c、d两点短路,则电极 e上发生的反 应为 : , 电极 f 上发生的反应为: , 槽中盛放的电镀液可以是 或(只要求填两种电解质溶液 ).一一 一.、一曲解解析:电解饱和氯化钠溶披时发生的电解反应为:2NaCl + 2HzO=2NaOM H T +Cl2 T ,根据“B上的c点显红色
15、”可以判断 c电极为阴极(为H+放电),故b为直流电 源负极,a为直流电源正极.在电镀槽中实现铁上镀锌,则锌为阳极(e电极),电极反应为:Zn- 2e =Zr2 + ;铁为阴极(f电极),电极反应为:Zn2+ +2e =Zr电解液为 含有Zn的可溶性盐溶液.答案:(1)正- -电解 / 木 -木(2)2NaCl + 2HzO=2NaOH- Hd + C12T(3)Zn 2e =ZriZn2 + 2e =Zn ZnSO溶液 ZnCl2 溶液(10分)如图,A为直流电源,B为电解槽,c、d为石墨电极,B 中存放有100 mL NaCl和CuCl2的混合溶液,其中 ClT的物质的 量浓度0.1 mo
16、l/L ,闭合S, d极收集到标准状况下气体甲448 mL,该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝.气体体积均在标准状况下 测定,假设溶液的体积变化忽略不计,不考虑电解产生的气体溶解 和吸收.请回答下列问题.A电源的 a极是 , d极发生反应的电极反应式是(2)c极理论上收集到的气体的体积是 (标准状况下).(3)假设 100 mL 溶液中,c(Cu2 ) = a mol/L , c(Na ) = b mol/L , Cu2+完全放电后,理 论上d极产生甲气体的体积 V的范围是 (用含a、b的代数式表 示).解析:(1)Cl 一在d极失去电子生成 Cl2: 2Cl -2e =Cl2? , d极为电解池的阳极,c 极为电解池的阴极,a极为电源的负极.(2)含有Cu2+、Na+、J、C、OH的混合液中,根据放电能力, C首先在d极失去电 子,n(e ) = 0.04 mol , Cif在c极获得电子 0.02 mol ,剩余0.02 mol e 由H获得,
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