《2020年北京高考化学一轮复习第19讲电解原理及应用作业.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年北京高考化学一轮复习第19讲电解原理及应用作业.pdf（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 1 第 19 讲电解原理及应用 A组基础题组 1 2018北京海淀期末 电解 Na2CO3溶液制取 NaHCO 3溶液和 NaOH溶液的装置如下图所示 下列说法中 不正确 的是 A 阴极产生的物质A是 H2 B 溶液中 Na 由阳极室向阴极室迁移 C 阳极 OH 放电 H 浓度增大 C 转化为 HC D 物质 B是 NaCl 其作用是增强溶液导电性 2 2018北京朝阳期末 高铁酸钠 Na2FeO4 是具有紫色光泽的粉末 是一种高效绿色强氧化剂 碱性条件 下稳定 可用于废水和生活用水的处理 实验室以石墨和铁钉为电极 以不同浓度的NaOH
2、溶液为电解质 溶液 控制一定电压电解制备高铁酸钠 电解装置和现象如下 c NaOH 阴极现象阳极现象 1 mol L 1 产生无色气体产生无色气体 10 min内溶液颜色无明显变化 10 mol L 1 产生大量无色 气体 产生大量无色气体 3 min后溶液变为浅紫红色 随后逐渐加 深 15 mol L 1 产生大量无色 气体 产生大量无色气体 1 min后溶液变为浅紫红色 随后逐渐加 深 下列说法不正确 的是 A a 为铁钉 b 为石墨 B 阴极主要发生反应 2H2O 2e H2 2OH 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 2 C 高浓度的NaOH 溶液有利于发生Fe 6
3、e 8OH Fe 4H2O D 制备 Na2FeO4时 若用饱和NaCl 溶液 可有效避免阳极产生气体 3 2017北京东城期末 11 氢氧化锂是制取锂和锂的化合物的原料 用电解法制备氢氧化锂的工作原理 如下图所示 下列叙述不正确 的是 A b 极附近溶液的pH增大 B a 极发生的反应为2H2O 4e O2 4H C 该法制备LiOH 还可得到硫酸和氢气等产品 D 当电路中通过1 mol 电子时 可得到 2 mol LiOH 4 如下图所示 请按要求回答下列问题 1 打开 K2 关闭 K1 A为 填 正 或 负 极 在该电极可观察到的现象 是 B 极的电极反应式为 2 打开 K1 关闭 K2
4、 A为 填 阴 或 阳 极 在该电极可观察到的现象 是 B 极的电极反应式为 当有 0 2 mol 电子转移时 则析出 铜的质量为g B组提升题组 5 2017北京海淀一模 10 实验室模拟工业制备高纯铁 用惰性电极电解FeSO4溶液制备高纯铁的原理如 下图所示 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 3 下列说法的是 A 阴极主要发生反应 Fe 2 2e Fe B 向阳极附近滴加KSCN 溶液 溶液变红 C 电解一段时间后 阴极附近pH减小 D 电解法制备高纯铁总反应 3Fe 2 Fe 2Fe 3 6 2017北京朝阳一模 10 在一定条件下 用石墨电极电解0 5 mol L
5、 CuSO4溶液 含 H2SO4 监测到阳极 附近 pH随时间变化关系如下图 下列说法的是 A ab 段 通电瞬间 阳离子向阴极移动 B 电解过程中 阳极发生的电极反应是2H2O 4e 4H O 2 C bc 段 H 向阴极的移动速率大于其在阳极的生成速率 D bc 段 pH 下降过程中 阴极发生的主要电极反应是Cu 2 2e Cu 7 2018北京海淀期末 电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染 其中所含的Cr 是主要污染物 可采用多种方法处理将其除去 查阅资料可知 在酸性环境下 Cr 通常以Cr2的形式存在 Cr2 H2O2Cr 2H Cr2的氧化能力强于Cr 常温下 部分阳离子以氢氧化物
6、形式沉淀时溶液的pH如下表 阳离子Fe 3 Fe 2 Cr 3 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 4 开始沉淀的pH 1 9 7 0 4 3 沉淀完全的pH 3 2 9 0 5 6 腐蚀电池法 1 向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭 利用原电池原理还原Cr 下列关于焦炭的说法正确的是 填字母序号 a 作原电池的正极 b 在反应中作还原剂 c 表面可能有气泡产生 电解还原法 向酸性含铬废水中加入适量NaCl 固体 以 Fe 为电极电解 经过一段时间 有 Cr OH 3和 Fe OH 3沉淀生成 排出 从而使废水中铬含量低于排放标准 装置如图所示 2 A 极连接电源的极 A 极
7、上的电极反应式是 3 电解开始时 B 极上主要发生的电极反应为2H 2e H2 此外还有少量Cr2在 B极上直接放电 该反应的电极反应式为 4 电解过程中 溶液的 pH不同时 通电时间 t 与溶液中Cr 元素去除率的关系如下图所示 由图知 电解还原法应采取的最佳pH范围为 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 5 a 2 4 b 4 6 c 6 10 解释曲线 和曲线 去除率低的原 因 8 2017北京西城一模 27 以黄铜矿 主要成分为二硫化亚铁铜CuFeS2 为原料 用 Fe2 SO4 3溶液作浸取 剂提取铜 总反应的离子方程式是CuFeS2 4Fe 3 Cu 2 5Fe
8、2 2S 1 该反应中 Fe 3 体现 性 2 上述总反应的原理如下图所示 负极的电极反应式 是 3 一定温度下 控制浸取剂pH 1 取三份相同质量的黄铜矿粉末分别进行如下实验 实验操作2 小时后 Cu 2 浸出率 加入足量0 10 mol L 1 Fe 2 SO4 3溶液78 2 加入足量0 10 mol L 1 Fe2 SO4 3溶液 通入 空气 90 8 加入足量0 10 mol L 1 Fe2 SO4 3溶液 再加 入少量 0 000 5 mol L 1 Ag2SO4溶液 98 0 对比实验 通入空气 Cu 2 浸出率提高的原因 是 由实验 推测 在浸取 Cu 2 过程中 Ag 作催化
9、剂 催化原理是 CuFeS2 4Ag Fe 2 Cu2 2Ag 2S Ag2S 2Fe 3 2Ag 2Fe2 S 为证明该催化原理 进行如下实验 a 取少量黄铜矿粉末 加入少量0 000 5 mol L 1 Ag2SO4溶液 充分混合后静置 取上层清液 加入稀盐酸 观察到溶液中 证明发生反应 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 6 b 取少量 Ag2S粉末 加入溶液 充分混合后静置 取上层清液 加入稀盐酸 有白色沉淀 证明发生反应 4 用实验 的浸取液电解提取铜的原理如图所示 电解初期 阴极没有铜析出 用电极反应式解释原因 将阴极室的流出液送入阳极室 可使浸取剂再生 再生的
10、原理 是 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 7 答案精解精析 A组基础题组 1 D A项 由图分析可知 阴极室 H 得到电子生成 H2 所以物质A为 H2 B 项 Na 为阳离子 可以通过阳离子 交换膜向阴极移动 C 项 阳极室 OH 放电生成O2 同时 c H 增大 与 C 结合生成 HC D 项 若 B是 NaCl 则阴极室产物为氢氧化钠和氯化钠的混合液 与题干不符 所以 B应为 NaOH 增强溶液的导电性 2 D A项 制备高铁酸钠需要铁在阳极放电 发生氧化反应 即 a 为铁钉 b 为石墨 B 项 电解池的阴极为 阳离子放电 水电离的 H 放电能力强于Na 故阴极的
11、电极反应为 2H2O 2e H2 2OH C 项 观察实验现 象 碱性越强 越易生成 Fe 故高浓度的NaOH 溶液有利于发生Fe 6e 8OH Fe 4H2O D项 若选 用饱和 NaCl 溶液 在阳极 Cl 放电能力强于OH 会更容易产生气体 3 D 根据离子的移动方向可推出 石墨 a 是阳极 石墨 b 是阴极 a 极发生氧化反应 即 2H2O 4e O2 4H H 结合 S 得硫酸 b 极 H 得电子放出氢气 c OH 增大 溶液的 pH增大 OH 结合 Li 生成 LiOH 由得失电子守恒知 电路中通过1 mol 电子时 得到 1 mol LiOH 4 答案 1 负A极金属不断溶解Cu
12、 2 2e Cu 2 阴A极上有红色金属析出Cu 2e Cu 2 6 4 解析 1 打开 K2 关闭 K1 形成原电池 A 为负极 锌不断溶解 Zn 2e Zn 2 B 为正极 发生还原反应生 成铜 电极反应式为Cu 2 2e Cu 2 打开 K1 关闭 K2 形成电解池 B 为阳极 电极反应式为Cu 2e Cu 2 A 为阴极 电极反应式为 Cu 2 2e Cu 该极上析出金属铜 当有 0 2 mol电子转移时 析出铜的质量为 6 4 g B组提升题组 5 C 依据题意和装置图可知 电解硫酸亚铁溶液阴极生成铁 阳极生成 Fe 3 电解的总反应方程式是 3Fe 2 Fe 2Fe 3 阴极的电极
13、反应式是 Fe 2 2e Fe 电解一段时间后 阴极附近Fe 2 的浓度降低 酸性 减弱 pH 增大 阳极的电极反应式是Fe 2 e Fe 3 因此阳极附近滴加硫氰化钾溶液后溶液变红 6 C A项 通电后形成电解池 在电解质溶液中阳离子移向阴极 B 项 阳极上 H2O失去电子发生氧化反应 电极反应为2H2O 4e 4H O 2 C 项 bc 段溶液的 pH减小 则 c H 增大 所以氢离子的生成速率大于移 动速率 D 项 Cu 2 的得电子能力强于 H 所以 bc 段阴极主要发生反应 Cu 2 2e Cu 7 答案 1 ac 2 正Fe 2e Fe 2 2019 2020 学年度教育教学资料
14、密卷 部编试卷 8 3 Cr 2 6e 14H 2Cr 3 7H 2O 4 b 曲线 的pH较小 此时 Cr 被还原生成的Cr 3 难以生成 Cr OH 3沉淀 仍以 Cr 3 形式存在于溶液中 导致去除率较低 曲线 的pH较大 铬元素主要以Cr形式存在 其氧化能力弱于Cr2 Cr 难 以被还原继而生成沉淀 导致去除率较低 解析 1 铁屑与焦炭形成原电池 铁作负极 焦炭作正极 主要是 Cr2在正极得到电子 因为溶液显 酸性 H 也可能在正极得到电子生成氢气 所以焦炭表面可能有气泡 2 B 极生成氢气 因此是阴极 所以 A为阳极 连接电源正极 电极反应式为Fe 2e Fe 2 3 B 极是阴极
15、得到电子发生还原反应 因为是酸性环境 则电极反应式为 Cr2 6e 14H 2Cr 3 7H 2O 4 由图知 pH 4 和 pH 6时去除率高 因此电解还原法应采取的最佳pH范围为 4 6 8 答案 1 氧化 2 CuFeS2 4e Fe 2 2S Cu2 3 通入O2后 发生反应 4Fe 2 O 2 4H 4Fe 3 2H 2O c Fe 2 降低 c Fe3 升高 总反应的平衡正向移动 a 无明显现象 b pH 1 的 0 10 mol L 1Fe 2 SO4 3 4 Fe 3 e Fe 2 Fe 2 在阳极失电子生成 Fe 3 Fe2 e Fe 3 S 通过阴离子交换膜进入阳极室 Fe
16、2 SO4 3溶液再生 解析 1 在反应 CuFeS2 4Fe 3 Cu 2 5Fe2 2S中 Fe3 转化为 Fe2 铁元素化合价降低 Fe 3 作氧化剂 表现氧化性 2 观察图像知 CuFeS2在负极失去电子 被氧化 负极的电极反应式是CuFeS2 4e Fe 2 2S Cu2 3 对比实验 通入空气后 发生反应4Fe 2 O 2 4H 4Fe 3 2H 2O c Fe 2 降低 c Fe3 升高 总反 应的平衡正向移动 故 Cu 2 浸出率提高 a 若发生反应 则上层清液中无Ag 加入稀盐酸 溶液中无明显现象 b 若要发生反应 则需加入Fe 3 根据实验 可知 应加入 pH 1的 0 10 mol L 1Fe 2 SO4 3溶液 取上层 清液 加入稀盐酸 有白色沉淀 说明上层清液中含有Ag 可证明发生了反应 4 由于Fe 3 的得电子能力强于 Cu 2 因此电解初期溶液中的 Fe 3 在阴极得到电子生成 Fe 2 2019 2020 学年度教育教学资料 密卷 部编试卷 9 阴极室的流出液中含有Fe 2 将流出液送入阳极室后 Fe 2 在阳极失电子生成 Fe 3 Fe2 e Fe
