高三化学一轮复习课时训练卷（苏教版）：第十八单元电解池工作原理及应用 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课时作业（十八)［第十八单元电解池工作原理及应用］eq\a\vs4\al\co1（基础热身)1．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是（)A．电解法制金属钠时，负极反应式:Na＋＋e－=NaB．电解法生产铝时,需对铝土矿进行提纯,在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2,NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl一失电子2．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag=2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的()图K18－1图K18－23．如图K18－2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形管内会形成三种颜色，则U形管内的溶液可能是（）A．H2SO4溶液B．NaOH溶液C．AgNO3溶液D．Na2SO4溶液4．［2012·陕西西安八校联考］“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH－2e－=X＋2H＋。下列说法中正确的是（）A．另一极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O=4OH－B．电池内部H＋由正极向负极移动C．乙醇在负极发生反应，电子经过内电路流向负极D．电池总反应为：2CH3CH2OH＋O2→2CH3CHO＋2H2Oeq\a\vs4\al\co1(能力提升）5．如图K18－3乙所示是根据图甲的电解池进行电解时，某个量（纵坐标x)随时间变化的函数图像(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响）,这个量x表示()图K18－3A．各电解池析出气体的体积B．各电解池阳极质量的增加C．各电解池阴极质量的增加D．各电极上放电离子总数6．若要在铜片上镀银时，下列叙述中错误的是()①将铜片接在电源的正极②将银片接在电源的正极③在铜片上发生的反应是：Ag＋＋e－=Ag④在银片上发生的反应是：4OH－－4e－=O2＋2H2O⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液A．①③⑥B．②③⑥C．①④⑤D．②③④⑥7．[2013·杭高模拟］以纯锌作阴极,以石墨作阳极，电解某浓度的硫酸锌溶液，阴极产物均附在电极上，通电一段时间后，关闭电源，迅速撤去电极（设阴极产物没有损耗)，若在电解后的溶液中加入4。95gZn(OH）2固体，则恰好能使溶液恢复到原浓度，则整个电解过程中，所产生的气体体积为(A．0.56LBC．2。24LD8．载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳,同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2＋4e－＋2H2O=2CO＋4OH－.下列判断错误的是(）A．上述电化学装置相当于电解池B．上述装置进行的总反应为2CO2=2CO＋O2C．反应结束后该电化学装置中的电解质溶液pH增大D．失电子的电极发生的反应是4OH－－4e－=2H2O＋O2↑9．[2012·厦门二模]用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的SO2，所得混合液可电解循环再生（A为阳离子交换膜；B为阴离子交换膜)。相关物料的传输与转化关系如图K18－4。下列说法不正确的是(）图K18－4A．X为直流电源的负极，Pt(Ⅱ)为阳极B．阳极区pH减小C．图中的n〈mD．阴极电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑10．[2012·黄冈中学］空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。图K18－5为RFC工作原理示意图，有关说法正确的是（）图K18－5A．当有0。1mol电子转移时，a极产生1.12LO2(B．b极上发生的电极反应是:4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－C．d极上发生的电极反应是：O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．c极上进行还原反应，B中的H＋可以通过隔膜进入A图K18－611．按如图K18－6所示装置进行下列不同的操作，说法不正确的是（)A．铁腐蚀的速率由大到小的顺序是：只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2B．只接通K1，一段时间后，U形管中出现白色沉淀C．只接通K2，U形管左、右两端液面均下降D．先只接通K1，一段时间后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降12．某课外活动小组准备用如图K18－7所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：eq\a\vs4\al（，图K18－7）A电极B电极X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2丙FeCu？(1)甲同学在实验中将开关K5闭合，Zn电极上的电极反应式为________________________________________________________________________。(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应式为________________________________________________________________________；实验时应闭合的开关组合是________。（从下列五项中选择所有可能的开关组合，第三小题也在这五项中选择）A．K1和K2B．K1和K3C．K1和KD．K2和K3E．K2和K4(3）丙同学准备在Fe上镀Cu,选择了某种盐来配制电镀液,则该盐的化学式为________，实验时，应闭合的开关组合是________(选项如上）.eq\a\vs4\al\co1(挑战自我)13．[2013·自贡诊断]某中学课外兴趣小组用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2＋、Mg2＋）作系列探究,装置如图K18－8所示：图K18－8（1）电解时，甲同学发现电极a附近溶液出现浑浊，请用离子方程式表示原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2）一段时间后，你认为C中溶液可能出现的现象是________________________________________________________________________，请用离子方程式表示原因________________________________________________________________________。(3）实验结束后，乙同学将A中的物质冷却后加入到H2S溶液中发现有气泡出现,但加入到稀盐酸中却没有任何现象.请用化学方程式和简要的文字解释原因：________________________________________________________________________.(4）随着反应的进行，兴趣小组的同学们都特别注意到D中溶液红色逐渐褪去。他们对溶液红色褪去的主要原因提出了如下假设,请你完成假设二.假设一：B中逸出气体与水反应生成的物质有强氧化性，使红色逐渐褪去；假设二：________________________________________________________________________。(5）请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论________________________________________________________________________________。课时作业（十八)1．B［解析］电解法制金属钠，是电解的熔融的氯化钠，其阴极反应为：Na＋＋e－=Na，A项错误;氯碱工业中，NaOH在阴极生成,C项错误；氯碱工业和金属钠的冶炼中,阳极都是Cl－失电子，D项错误。2．C[解析］反应2HCl＋2Ag=2AgCl↓＋H2↑是非自发的氧化还原反应，要使该反应发生必须设计成电解池，且Ag作阳极,电解质溶液选盐酸，选项C符合要求。3．D［解析］根据石蕊在碱性条件下呈蓝色，酸性条件下呈红色，而中性条件下呈紫色，可确定电解质溶液为Na2SO4溶液。其原理为：阴极区生成OH－，使溶液变蓝,阳极区生成H＋，使溶液变红,中间石蕊呈紫色.4．D［解析］由题中所给的一个电极的电极反应看出，乙醇发生了去氢氧化，其氧化产物为乙醛，D项正确；另一电极(正极)的反应为O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A项错误；电池内部，阳离子移向正极，B项错误；电子由负极经外电路流向正极，C项错误。5．C[解析]三个电解池为串联,流经每个电极的电子的物质的量相等，D项错误;三个电解池均有气体生成，且电解NaCl溶液时阴、阳极都产生气体,产生气体最多，A项错误；在电解时，阳极质量不可能增加，B项错误；电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银，电解CuSO4溶液时阴极上产生单质铜，所以随着电解的进行，阴极质量的增加有图乙所示的变化。6．C[解析］根据电镀池的构成条件可知，在铜片上镀银,阳极为银片,银片接电源的正极，电极反应为Ag－e－=Ag＋；阴极为铜片，铜片接电源的负极，电极反应为Ag＋＋e－=Ag；电解质溶液为AgNO3溶液,答案为C。7．C[解析]电解过程分为两个阶段,第一阶段,阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，阴极：2Zn2＋＋4e－=2Zn，第二阶段，阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，阴极:4H＋＋4e－=2H2↑，恢复原溶液需要加入4.95gZn(OH)2，即0。05molZn（OH）2，则第一阶段产生O2为0.025mol，第二阶段电解了0。05molH2O，产生H2和O2分别为0。05mol和0.025mol,两个阶段一共产生气体0.1mol，即8．C[解析]根据题中给出的反应物与生成物以及得电子的反应式，可以写出反应的总反应式为2CO2=2CO＋O2，可见该电化学装置相当于电解池，A项和B项均正确;由总反应减去阴极反应，可以得到阳极反应为：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，D正确；阴极反应生成的OH－在阳极完全反应。故反应前后溶液的pH并不变化,C错。9．C［解析]A项，本图为电解池装置，Pt(Ⅰ)附近H＋变成H2，H化合价降低，得到电子,发生还原反应，Pt（Ⅰ)为阴极，正确；B项，弱酸根（亚硫酸根)变成强酸根（硫酸根），pH减小，正确;C项,m〈n，错误；D项正确.10．D[解析]左边为电解水装置,b极为阳极，发生失电子氧化反应，产生O2，a极为阴极,发生得电子还原反应，生成H2,A、B项错误；d极为燃料电池的负极，发生失电子氧化反应，电极反应为H2－2e－=2H＋，生成的H＋可透过隔膜进入A,C项错误，D项正确.11．D［解析］只闭合K1，Fe做阳极电解氯化钠溶液，Fe失电子生成Fe2＋，H＋在阴极得电子生成H2和OH－，Fe2＋和OH－扩散到U形管底部相遇生成白色Fe（OH）2沉淀，B项正确；只接通K2，Fe做阴极,不能失电子，此时相当于惰性电极，该极生成氢气，石墨电极生成氧气,C项正确；综上分析只接通K1铁腐蚀最快，只闭合K3,形成原电池，铁腐蚀的速率次之,都断开时铁自然腐蚀,而只接通K2时为铁做阴极被保护,腐蚀速率最慢，A项正确。12．（1)Zn－2e－=Zn2＋(2）CuCl2eq\o（=，\s\up7（电解））Cu＋Cl2↑CD（3)CuCl2或CuSO4D［解析](1）甲同学在实验中将开关K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池的负极，电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋。（2）乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总方程式为CuCl2eq\o（=,\s\up7(电解)）Cu＋Cl2↑，实验时应闭合K1和K4或闭合K2和K3.（3)丙同学准备在Fe上镀Cu，则Fe为电镀池阴极，接电源负极,Cu为电镀池阳极，接电源正极,实验时应闭合K2和K3。应选择含Cu2＋的电解质溶液为电解液.13．(1)2H＋＋2e－=H2↑，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓（2）有淡黄色沉淀Cl2＋S2－=2Cl－＋S