【学练考】2021-2022学年高二人教版化学选修4练习册：4.3.2电解原理的应用-

第2课时电解原理的应用学问点一电解饱和食盐水1．图L4­3­9中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()ABCD图L4­3­92．某同学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NaCl溶液。通电时，为使Cl2被完全吸取，制得有较强杀菌力量的消毒液，设计了如图L4­3­10所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分推断正确的是()图L4­3­10A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a为负极，b为正极；NaClO和NaClC．a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl学问点二电镀、电解精炼铜、电冶金3．依据图L4­3­11推断，下列叙述正确的是()图L4­3­11A．Ⅰ是原电池，Ⅱ是电镀装置B．Ⅰ、Ⅱ装置中锌极上均发生氧化反应C．Ⅱ、Ⅲ装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D．Ⅱ、Ⅲ装置中Cu2＋浓度基本不变4．下列关于铜电极的叙述正确的是()A．铜锌原电池中铜是负极B．用电解法精炼铜时粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极5．海水提镁的最终一步是将氯化镁电解猎取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，正确的是()A．两个电极必需都用惰性电极B．阳极可以用金属电极，阴极必需是惰性电极C．电解熔融状态的氯化镁D．电解氯化镁的水溶液6．按如图L4­3­12所示试验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y可表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pH图L4­3­12A．①③ B．③④C．①②④ D．①②⑤学问点三有关电解的计算7．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图L4­3­13所示，电解总反应为2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))CuO2＋H2↑。下列说法正确的是()图L4­3­13A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成8．用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH变小，并且在阳极得到0.56L气体，阴极得到1.12L气体(A．稀盐酸 B．KNO3溶液C．CuSO4溶液 D．稀硫酸9．电解CuCl2溶液时，假如阴极上有1.6g铜析出，则阳极上产生气体的体积(标准状况)A．0.28LB．0.56LC．0.1410．在外界供应相同电量的条件下，Cu2＋和Ag＋分别按Cu2＋＋2e－=Cu和Ag＋＋e－=Ag在电极上放电，析出铜的质量为1.92gA．1.62gB．6.48gC．3.2411．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12．用惰性电极电解肯定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子的物质的量为()A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol13．把两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽视)，电极上应析出银的质量是()A．27mg B．54mgC．108mg D．216mg14．在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24L气体(标准状况下)，则原混合液中，Cu2＋A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．3mol·L－1D．4mol·L－115．0.4molCuSO4和0.4molNaCl溶于水，配成1L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3molA．5.6L BC．1.344LD图L4­3­1416．对某滴有酚酞的饱和NaCl溶液在如图L4­3­14装置中进行电解，回答下列问题：(1)C极现象为____________________，Fe极(含其四周的溶液)现象为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若电解一段时间以后，将电源反接，C极电极反应式为________________________________________________________________________，溶液中可以观看到的现象是________________________________________________________________________，再向该溶液中通入O2，又会观看到的现象是________________________________________________________________________。图L4­3­1517．图L4­3­15中的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，C为电镀槽，接通电路后，发觉B上的c点显红色。请填空：(1)电源A中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)。图L4­3­1618．某课外活动小组用如图L4­3­16装置进行试验，试回答下列问题。(1)若开头时开关K与a连接，则B极的电极反应式为________________________________________________________________________。(2)若开头时开关K与b连接，则B极的电极反应式为________________________________________________________________________，总反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。有关上述试验，下列说法正确的是(填序号)________。①溶液中Na＋向A极移动②从A极处逸出的气体能使潮湿的KI淀粉试纸变蓝③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度④若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移0.2(3)该小组同学认为，假如模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图L4­3­17装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。图L4­3­17①该电解槽的阳极反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。此时通过阴离子交换膜的离子数________(填“大于”“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。②制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”“C”或“D”)________导出。③通电开头后，阴极四周溶液pH会增大，请简述缘由。________________________________________________________________________。④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为________________________________________________________________________。

第2课时电解原理的应用1．D[解析]电解饱和食盐水时，阴极生成H2，收集时试管口向下；阳极生成Cl2，通入淀粉碘化钾溶液时，溶液变蓝色。电子从直流电源流向电解池阴极，故正确的选项是D。2．B[解析]电解饱和NaCl溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，为使Cl2被完全吸取，制得有较强杀菌力量的消毒液，与电源b相连的电极为阳极，产生Cl2与溶液充分反应，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。3．A[解析]认真观看三个装置，Ⅰ为原电池，电极反应式为负极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，正极(Cu)：Cu2＋＋2e－=Cu；Ⅱ为电镀池，电极反应式为阳极(Cu)：Cu－2e－=Cu2＋，阴极(Zn)：Cu2＋＋2e－=Cu；Ⅲ为电解池，电极反应式为阳极(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，阴极Cu：Cu2＋＋2e－=Cu。4．C[解析]A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极。B、C、D叙述的是电解池。电解池的阳极发生失去电子的氧化反应，阴极发生得到电子的还原反应，所以精炼粗铜时，粗铜应作为阳极，镀铜时铜也应作为阳极以供应Cu2＋，而电解稀硫酸时，如把铜作为阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生氧气。5．C[解析]电解MgCl2猎取金属镁，也就是说镁离子需要得电子，假如在水溶液中，水电离的氢离子会优先得电子，因此只能在熔融状态下进行。在阴极发生的是镁离子得到电子的反应，对电极材料没有要求，在阳极上发生失电子的反应，假如使用活性电极时会优先失电子，所以阳极必需用惰性电极。6．D[解析]该装置为电镀池，阳极b棒的质量减小，阴极a棒的质量增加，电解质溶液的浓度和pH均保持不变。7．A[解析]绿色化学提倡无污染过程，本题结合电化学中电解原理涉及这一理念。从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应：2H＋＋2e－=H2↑，相应的Cueq\o(→,\s\up7(－e－))eq\f(1,2)Cu2O，转移0.1mol电子生成0.05molCu2O，故B、C、D项错。8．D[解析]阳极与阴极产生的气体体积比为＝eq\f(0.56L,1.12L)＝eq\f(1,2)，相当于电解水，pH变小说明电解了含氧酸。9．B[解析]阴极反应式：Cu2＋＋2e－=Cu，阳极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑，生成Cu的物质的量：eq\f(1.6g,64g·mol－1)＝0.025mol，生成Cl2的体积：0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L。10．B[解析]电解过程中，电极上析出金属的质量与电子转移数量成正比，析出1mol铜需转移2mol电子，析出1mol银需转移1mol电子，外界供应电量相同时Cu～2Ag,eq\f(64,1.92g)＝eq\f(216,x)，x＝6.48g。11．A[解析]A错，用C作阳极；B正确，粗铜作阳极，纯铜作阴极；C正确，用涂镍碳钢网作阴极；D正确，镀件作阴极，Zn作阳极，选A。12．D[解析]由电解CuSO4溶液的反应的化学方程式2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4知，电解过程中只析出Cu和放出O2，故电解后加入CuO就可以复原。但本题提示加入0.1molCu(OH)2可以复原，说明电解过程中不仅有CuSO4被电解，还有H2O被电解。0.1molCu(OH)2相当于0.1molCuO和0.1molH2O，由电子守恒0.1molCuO～0.1molCu～0.2mole－，0.1molH2O～0.1molH2～0.2mole－，共计0.4mole－。13．B[解析]由电子守恒知，e－～OH－～H＋～Ag，所以n(Ag)＝n(H＋)。AgNO3溶液电解后产生酸，产生的H＋的物质的量可由pH差来计算：pH从6.0变为3.0，即c(H＋)＝10－3mol·L－1－10－6mol·L－1≈10－3mol·L－1。所以n(Ag)＝n(H＋)＝10－3mol·L－1×0.5L＝5×10－4mol，m(Ag)＝n(Ag)×M＝5×10－4mol×108g·mol－1＝0.054g，即54mg。14．A[解析]分析电解H2SO4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生的气体为H2、O2各0.1mol，O2是由OH－失去0.4mol电子而得到，H2是由H＋得到0.2mol电子而生成。由得失电子守恒知，还有0.2mol电子是Cu2＋得到的，故Cu2＋的物质的量是0.1mol，则Cu2＋的物质的量浓度为eq\f(0.1mol,100×10－3L)＝1mol·L－1。15．A[解析]阴极有Cu2＋与H＋，Cu2＋放电，有0.3molCu析出时，则得到0.3×2＝0.6mole－，阳极有Cl－、OH－，Cl－放电失去0.4mol电子，则OH－放电失去0.2mol电子，生成0.2molCl2和0.05molO2，生成的气体在标准状况下的体积为(0.2＋0.05)mol×22.4L/mol＝5.6L。16．(1)有黄绿色气体生成有无色气体生成且电极四周的溶液变红(2)2H＋＋2e－=H2↑有白色沉淀生成白色沉淀快速变成灰绿色最终变成红褐色[解析](1)如图连接时，阳极为惰性电极，Cl－放电；阴极为H＋放电，打破了水的电离平衡，故阴极区OH－浓度增大，呈碱性。(2)反接时，阳极为活泼电极，Fe溶解，与溶液中的OH－反应生成沉淀，通入O2以后，发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。17．(1)正(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH(3)Zn－2e－=Zn2＋Zn2＋＋2e－=ZnZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液[解析](1)依据c点酚酞变红，则该极的反应为2H＋＋2e－=H2↑，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH。(3)c、d两点短路后，e为阳极，反应为Zn－2e－=Zn2＋，阴极上镀锌，则阴极反应