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本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGE答案第=2页总=sectionpages22页PAGE2课时作业3:1.2.5电解原理的应用学校:__________姓名:__________班级:__________考号:__________一、单选题(共12小题)1.(1分)如图所示,用石墨电极电解饱和食盐水,下列说法不正确的是()A.a极是阳极 B.通电使NaCl发生电离C.Na+、H+向b极移动 D.a极产生黄绿色气体2.(1分)下列说法正确的是()A.在电解法精炼铜的过程中,若转移1mol电子,则阳极溶解的铜小于32gB.电解冶炼镁、铝通常电解熔融的MgCl2和Al2O3,也可电解MgO和AlCl3C.电解法精炼镍时,粗镍作阴极,纯镍作阳极D.铁表面镀铜时,将铁与电源的正极相连,铜与电源的负极相连3.(1分)中学阶段介绍的应用电解法制备物质主要有三种:一是铝的工业制备,二是氯碱工业,三是金属钠的制备。下列关于这三种工业生产的描述中正确的是()A.电解法制金属钠时,阳极反应式:Na++e-===NaB.电解法生产铝时,阳极反应式为2O2--4e-===O2↑C.在氯碱工业中,电解池阴极产生的是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-失电子4.(1分)法国化学家莫瓦桑经过多次实验,在1886年通过电解法制得了F2。方法为在无水HF中电解KHF2制得单质氟。下列判断不正确的是()A.阳极产物为F2B.阴极的电极反应:2HF+2e-===H2↑+4F-C.该电解操作应该在通风橱中进行D.电解一段时间后,在相同条件下,阳极产生的气体体积比阴极的多5.(1分)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极、电解酸化的MnSO4溶液而制得,该电解过程中,阴极反应式为()A.Mn2++2H2O+2e-===MnO2+4H+ B.Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+C.2H++2e-===H2↑ D.2H+-2e-===H2↑6.(1分)将0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水,配成100mL溶液,用惰性电极电解一段时间后,某一电极上析出了0.3molCu,此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况下)为()A.7.84L B.6.72L C.5.6L D.4.48L7.(1分)用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是()A.ClO-将CN-氧化过程中,每消耗1molCN-转移10mol电子B.阳极的电极反应式为Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2OC.阴极的电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-D.在电解过程中,废水中CN-和Cl-均移向阳极8.(1分)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4·H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al3++3e-===Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动9.(1分)现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力,常用于电解池、原电池中。电解NaB(OH)4溶液可制备H3BO3,其工作原理如图。下列叙述错误的是()A.M室发生的电极反应式:2H2O-4e-===O2↑+4H+B.N室:a<bC.产品室发生的反应是B(OH)+H+===H3BO3+H2OD.理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6L气体10.(1分)H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图。下列叙述错误的是()A.M室发生的电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+B.N室中:a%<b%C.Ⅱ膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸D.理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6L气体11.(1分)氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法不正确的是()A.电解池的阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-B.通入空气的电极为正极C.电解池中产生2molCl2时,理论上燃料电池中消耗1molO2D.a、b、c的大小关系为a>b=c12.(1分)高铁酸钾(K2FeO4)是环保型水处理剂,以光伏电池为电源先制备高铁酸钠,再将其转化为高铁酸钾,装置如图所示。下列说法不正确的是()A.石墨为阴极,铁电极发生氧化反应B.a可能是H2,b为Na2FeO4溶液C.铁电极反应式为Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2OD.若电路中转移1mol电子,则石墨电极区NaOH溶液质量增加23g二、填空题(共3小题)13.(1分)氢氧化钾是重要的工业产品,工业级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。(1)该电解槽的阳极反应式是___________________________________。(2)通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述其原因:_____________________________________________________________。(3)除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________(填“A”或“B”)导出。14.(1分)电解的应用比较广泛,回答下列问题:(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________(填字母,下同)。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是________。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属e.若阳极质量减少64g,则转移电子数为2NA个f.SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)(3)如图为电解精炼银的示意图,________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为_____________________________________________________________。(4)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________(填化学式)溶液,阳极的电极反应式为_____________________________________________,电解过程中Li+向________(填“A”或“B”)电极迁移。15.(1分)如图所示,若电解5min时,测得铜电极的质量增加2.16g。试回答:(1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。(2)通电5min时,B中共收集到224mL(标准状况)气体,溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前c(CuSO4)=________。(3)若A中KCl溶液的浓度与C中AgNO3溶液浓度相同,溶液体积也是200mL,则电解5min后溶液的c(OH-)=________mol·L-1。1.【答案】B2.【答案】A【解析】电解精炼铜时,粗铜作阳极,比铜活泼的金属先失电子,转移1mole-时溶解铜的质量小于32g,A项正确;电解法制备Al时不能用AlCl3,因为AlCl3是共价化合物,熔融状态下AlCl3不能电离出离子,B项错误;电解法精炼镍时,粗镍作阳极,纯镍作阴极,C项错误;铁表面镀铜时,镀件做阴极,镀层金属作阳极,所以铁与电源负极相连,铜与电源正极相连,D项错误。3.【答案】B【解析】A项,阴极反应式为Na++e-===Na,错误;B项,电解熔融氧化铝的阳极反应式为2O2--4e-===O2↑,正确;C项,阴极产物为H2和NaOH,阳极产物为Cl2,错误;D项,阳极都是Cl-失电子,错误。4.【答案】D【解析】阳极发生氧化反应,分析KHF2中各元素的化合价变化可知,阳极的电极反应为2F--2e-===F2↑,A项正确;阴极上HF得电子生成H2,B项正确;F2有剧毒,必须在通风系统中进行电解,C项正确;电解时,总反应为2KHF22KF+H2↑+F2↑,因此电解一段时间后,在相同条件下,阴、阳极产生的气体体积相等,D项错误。5.【答案】C6.【答案】B【解析】若在一极析出0.3molCu,则阴极得到的电子的物质的量为0.3mol×2=0.6mol,阳极发生反应:2Cl--2e-===Cl2↑,则0.6molCl-失去0.6mol电子,生成0.3molCl2,标准状况下生成的气体的体积为0.3mol×22.4L·mol-1=6.72L;故选B。7.【答案】A【解析】阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体(二氧化碳和氮气),该反应的离子方程式为2CN-+5ClO-+H2O===N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-,消耗1molCN-转移5mol电子,A项错误;阳极上Cl-失去电子生成氯气,氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水,所以阳极反应式为Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2O,B项正确;电解质溶液呈碱性,则阴极上水失去电子生成氢气和氢氧根离子,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,C项正确;在电解过程中,废水中CN-和Cl-均移向阳极,D项正确。8.【答案】C【解析】利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的Al2O3薄膜,即待加工铝质工件作阳极,A项正确;阴极与电源负极相连,对阴极电极材料没有特殊要求,可选用不锈钢网等,B项正确;电解质溶液呈酸性,阴极上应是H+放电,阴极发生的电极反应为2H++2e-===H2↑,C项错误;在电解过程中,电解池中的阴离子向阳极移动,D项正确。9.【答案】D【解析】M室为阳极室,水中的氢氧根离子放电,2H2O-4e-===O2↑+4H+,A正确。N室,水中的氢离子放电,生成氢氧根离子,原料室中钠离子移动到N室,NaOH浓度增大,B正确。原料室中的B(OH)移向产品室,M室中生成的H+移向产品室,二者反应生成产品,C正确。根据关系式:H3BO3~H+~H2,理论上每生成1mol产品,阴极室可生成标准状况下11.2L气体,D错误。10.【答案】D【解析】A项,M室为阳极室,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,正确;B项,N室为阴极室,溶液中水电离的H+得电子发生还原反应,生成H2,促进水的电离,溶液中OH-浓度增大,即a%<b%,正确;C项,阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,则Ⅱ膜为阴膜,正确;D项,每生成1mol产品,转移1mol电子,阴极室生成0.5molH2,其标准状况下的体积为11.2L,错误。11.【答案】D【解析】题给电解池的阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阳极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,A项正确;题给燃料电池为氢氧燃料电池,通入空气的电极为正极,B项正确;由整个电路中得失电子守恒可知,电解池中产生2molCl2,理论上转移4mole-,则燃料电池中消耗1molO2,C项正确;题给燃料电池的负极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O,消耗OH-,又产生H2O,所以b%<a%,正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-,阳离子交换膜只允许阳离子通过,所以c%>a%,所以a、b、c的大小关系为c>a>b,D项错误。12.【答案】D【解析】依题意,本装置模拟制备高铁酸钠的工作原理,铁电极发生氧化反应生成高铁酸钠;石墨电极为阴极,发生还原反应,A项正确;石墨电极的电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,a可能为H2、NaOH溶液,b为高铁酸钠溶液,B项正确;铁电极发生氧化反应,浓氢氧化钠溶液中的OH-向右侧迁移,C项正确;每转移1mol电子,浓氢氧化钠溶液中有1molNa+向左迁移,2H2O+2e-===2OH-+H2↑,石墨电极区的溶液质量净增22g,D项错误。13.【答案】(1)4OH--4e-===2H2O+O2↑(2)H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大(3)B【解析】根据电解原理,阳极应是OH-失电子,所以电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,而阴极为H+放电,促进水的电离,使OH-浓度增大,所以pH增大。根据阳离子交换膜的特点,K+可从阳极区进入阴极区和OH-组成KOH,从而可在阴极区得到纯的KOH,故液体应从B口导出。14.【答案】(1)bd(2)bdf(3)aNO+4H++3e-===NO↑+2H2O、2NO+O2===2NO2(4)LiOH2Cl--2e-===Cl2↑B【解析】(1)电解法适合冶炼Na、Mg、Al等强还原性金属,在熔融状态下,分别电解NaCl、Al2O3冶炼Na和Al。Fe和Cu的还原性较弱,用Fe2O3、Cu2S等冶炼相应金属时,采用加还原剂的还原法。(2)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时,粗铜作阳极,发生氧化反应,精铜作阴极,发生还原反应。Al、Zn、Cu在阳极被氧化,不活泼金属Au、Pt、Ag在阳极附近沉积,形成阳极泥,电解质溶液中的Cu2+向阴极移动,电解过程中,电能转化为化学能和热能,在溶液体积不变时,电解质溶液中c(SO)不变。阳极质量减少的64g包括Al、Zn及Cu,故当阳极质量减少64
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