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文档简介
第页一、电解原理的常规应用1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑B.电解精炼铜时,Z溶液中的Cu2+浓度不变C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜D.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁解析:氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl2;电解精炼铜时阳极粗铜溶解,阴极Cu2+放电析出Cu,但是粗铜中含有锌、铁、镍等杂质,使得溶液中Cu2+浓度变小;铁片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜。答案:D2.某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质,部分导线未画出),下列说法正确的是()A.a应与c相连接,b应与d相连接B.电解一段时间,b与d两极析出物质的物质的量相等C.电解一段时间,b极附近溶液的pH降低D.电解过程中,Y装置中Cu2+的浓度始终不变解析:A.X池中Zn为负极接Y池的纯铜,Cu为正极接Y池的粗铜,故A错误;B.b极电极反应式为2H++2e-=H2↑,d极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,所以电解一段时间后,b、d两极析出物质的物质的量相同,故B正确;C.b极电极反应式为2H++2e-=H2↑,电解后pH升高,故C错误;D.Y池中c极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,Fe-2e-=Fe2+,Cu-2e-=Cu2+,d极电极反应式为Cu2++2e-=Cu,故D错误。答案:B3.下列关于如图所示装置的说法,正确的是()A.①装置中阴极处产生的气体能够使湿润KI淀粉试纸变蓝B.②装置中待镀铁制品应与电源正极相连C.③装置中电子由b极流向a极D.④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应解析:①装置是电解池,阴极是溶液中阳离子得到电子发生还原反应,应是铜离子得到电子生成铜,故A错误;②装置待镀制品和电源负极相连作电解池的阴极,故B错误;③装置是原电池,电子流向是从负极经导线流向正极,即从a极流向b极,故C错误;④装置中的离子交换膜允许Na+通过,OH-、Cl-不能通过,可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应,故D正确。答案:D4.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)()A.阳极发生还原反应,其电极反应式为:Ni2++2e-=NiB.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:电解时,阳极Zn、Fe、Ni失去电子,发生氧化反应,A错误;因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故阴极反应为Ni2++2e-=Ni,可见,阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解,而阴极质量增加是因为析出Ni,B错误;电解后溶液中的阳离子除Fe2+和Zn2+外,还有Ni2+、H+,C错误。答案:D二、电解原理的创新应用5.某化工厂利用原电池原理处理废水并淡化海水。工作示意图如下。下列说法正确的是()A.电极a在装置中作正极B.装置中膜A是阳离子交换膜C.电极b的电极反应式是2NOeq\o\al(-,3)+10e-+12H+=N2↑+6H2OD.若有机物表示为C4H8O2,每转移10mol电子,电极a上产生22.4LCO2(标准状况)解析:在电极a上,有机物被氧化为CO2,该电极上发生氧化反应,则电极a为原电池的负极,A项错误;NOeq\o\al(-,3)在电极b上被还原为无毒气体N2,则电极b为原电池的正极,其电极反应式为2NOeq\o\al(-,3)+10e-+12H+=N2↑+6H2O,C项正确;电极b上消耗溶液中的阳离子,故海水中的阳离子通过膜B(阳离子交换膜)进正极室,而海水中的阴离子透过膜A(阴离子交换膜)进入负极室,B项错误;C4H8O2中的C为-1价,转移10mol电子时,电极a上产生2molCO2气体,D项错误。答案:C6.某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴、阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如下,下列说法不正确的是()A.A为电源正极B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2Oeq\o\al(2-,7)+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OC.阴极区附近溶液pH降低D.若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44L(标准状况)时,有0.1molCr2Oeq\o\al(2-,7)被还原解析:根据图示,A作阳极,B作阴极,电极反应式为阳极:Fe-2e-=Fe2+阴极:2H++2e-=H2↑然后,Cr2Oeq\o\al(2-,7)+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O由于在阴极区c(H+)减小,所以pH增大。根据6H2~6Fe2+~Cr2Oeq\o\al(2-,7)得,当有13.44L(标准状况)H2放出时,应有0.1molCr2Oeq\o\al(2-,7)被还原。答案:C7.以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:下列说法不正确的是()A.在阴极室,发生的电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑B.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrOeq\o\al(2-,4)+2H+Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr)为d,则此时铬酸钾的转化率为1-eq\f(d,2)解析:观察实验装置,阴极反应为4H2O+4e-=4OH-+2H2↑,阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑,阳极室OH-放电,导致H+浓度增大,使平衡2CrOeq\o\al(2-,4)+2H+Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2O右移,从而在阳极区得到K
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