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1、高二第一学期化学- 1 -2-11 电解池的工作原理课时作业电解池的工作原理及应用时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 50 分)1(2011海淀模拟)如下图所示的电解池中装有硫酸铜溶液，选用不同材料的电极进行电解。下列说法正确的是()电极材料序号阴极 阳极通电后的变化A 石墨 石墨 阴极质量增加，溶液的 pH 增大B 铜 铜 阳极质量减小，阴极质量增加C 铁 铁 两极的质量不发生变化D 铂 铁 阴极质量增加，溶液的 pH 恒定不变解析：以石墨为两极，CuSO 4H 2SO4，pH 减小， A 项错；以铜为两极，阳极减 轻阴极增重，B 项正确；以 Fe 为阳极，阳极
2、质量减轻，阴极质量增加，CuSO 4FeSO 4，pH 发生变化，C 、D 项错。答案：B2依据下列甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是()A甲是原电池，乙是电镀装置B甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应C乙、丙装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D乙、丙装置中，c(Cu 2 )基本不变解析：甲是铜锌原电池，乙是在 Zn 片上镀铜的电镀池，丙是铜的精炼装置。答案：B高二第一学期化学- 2 -3电镀在工业上有着广泛的应用，可以镀锌、镀铜、镀金等。如利用下图所示装置可以将铜牌摇身一变为银牌，即在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法中正确的是()A通电后，Ag 向阳极移动B银片与电源负极 AgNO3 相连C
3、该电解池的阴极反应可表示为 Ag e =AgD当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初解析：铜牌上镀银，银为阳极，Ag 向阴极移动，阴极反 应为 Ag e =Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上 Cu、Ag 均能溶解，铜牌不可能恢复如初。答案：C4某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A电解过程中，铜电极上有 H2 产生B电解初期，主反应方程式为：CuH 2SO4 电解 ,CuSO4H 2C电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D整个电解过程中，H 的浓度不断增大解析：电解初期，阳极：Cu2e =Cu2 ，阴极： 2H 2e =H2，总方程式：Cu
4、H 2SO4CuSO4H 2；电 解一段时间后，阳极：Cu2e =Cu2 ，阴极： Cu2 = = = = =电 解 2e =Cu。答案：BC5将含有 0.4 mol Cu(NO3)2 和 0.4 mol KCl 的水溶液 1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出 19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)()A3.36 L B5.6 LC6.72 L D13.44 L解析：根据电解原理，阴、阳两极发生的电极反应为：阴极：Cu 2 2e Cu，阳极：2Cl 2e Cl 2。由题意知，在阴极上析出 Cu： 0.3 mol，则转 移电
5、子 0.6 mol，根据得失电子守恒分析，阳19.2 g64 gmol 1高二第一学期化学- 3 -极上除 Cl 放电 外，OH 也会放电产生 O2，即 4OH 4e 2H 2OO 2，经计算可知得到 Cl2 0.2 mol，得到 O2 0.05 mol，故阳极放出气体的体积为：(0.2 mol0.05 mol)22.4 L/mol5.6 L。答案：B6(2011台州模拟)如图所示， a、b 是多孔石墨电极，某同学进行如下实验：断开 K2，闭合 K1 一段时间，观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开 K1，闭合 K2，观察到电流计 A 的指针有偏转。下列说法不正确的是()A断开 K2，
6、闭合 K1 一段时间，溶液的 pH 变大B断开 K1，闭合 K2 时，b 极上的电极反应式为：2H 2e =H2C断开 K2，闭合 K1 时，a 极上的电极反应式为： 4OH 4e =O22H 2OD断开 K1，闭合 K2 时，OH 向 b 极移动答案：B7如图所示两个装置中，溶液的体积均为 1 L，浓度均为 0.1 molL1 ，工作一段时间后，测得电路中均通过了 0.02 mol e ，则下列叙述中不正确的是()A相同状况下，产生气体总体积： B析出固体质量： C接通电路前溶液的 pH：D接通电路后溶液的 pH：解析：为电解池，产生 0.005 mol O2 和 2.16 g Ag，产生
7、H 0.02 mol，为原电池，产生 0.0067 mol NO，消耗 0.0267 mol H ，剩余 HNO3 的量比产生的 H 多，故 A、D 项错误。答案：AD81 L K2SO4、CuSO 4 的混合溶液中，c (SO42 )2 molL1 ，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到(标准状况下 )22.4 L 气体，则原溶液中 c(K )为( )A0.5 molL 1 B1 molL 1C1.5 molL 1 D2 molL 1高二第一学期化学- 4 -解析：电解过程如下：首先是 Cu2 2e =Cu,4OH 4e =2H2OO 2，当 Cu2 全部被电解后，再电解的
8、就是 H2O 中的 H ，2H 2e =H2，由已知条件 n(H2)n(O 2)1 mol，n(e )4 mol，H 得到的电子是 2 mol，所以 Cu2 得电子为 2 mol，所以 n(Cu2 )1 mol，n(SO42 )2 mol，n(K2SO4)1 mol，c(K )2 molL 1 。答案：D9(2011浙江五校联考)CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应 2Cu2 4I =2CuII 2得到。如图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，在 KI淀粉溶液中阳极周围变蓝色，则下列说法正确的是()A若 a 极变红，则在 Pt 电极上：2I 2e =I2，碘遇淀粉变蓝B
9、若 b 极变红，在 Pt 电极上： 4OH 4e =2H2OO 2，O 2 将 I 氧化为 I2，碘遇淀粉变蓝C若 a 极变红，在 Cu 电极上：开始 CuI e =CuI，一段时间后 2I 2e =I2，碘遇淀粉变蓝D若 b 极变红，在 Cu 极上：Cu2e =Cu2 ，Cu 2 显蓝色解析：若 a 极变红，则 X 为负极，Cu 电极为阳极，碘离子在该电极被氧化成碘单质，碘遇淀粉变蓝。选项 C 正确。答案：C10(2011蚌埠月考)如图是工业用离子交换膜法电解饱和食盐水的模型。X 电极材料是表面有氧化物涂层的金属钛网，Y 电极材料是网状的碳钢。图中的交换膜是阳离子交换膜，这种交换膜的特点是只
10、允许阳离子通过，而阴离子和气体则不能通过。下列说法正确的是()Ab 处有能使淀粉KI 溶液变蓝的气体逸出BY 电极是阳极C阴极的电极反应式为 2H 2e =H2D左侧的阳离子通过交换膜进入右侧，右侧的阴离子通过交换膜进入左侧高二第一学期化学- 5 -解析：电解 NaCl 溶液的反应中，阳极产物是氯气(a 处)，氯气能够与碘化钾反应产生碘单质，碘单质可以使淀粉变蓝，A 错；阳极发生氧化反应，所以 产生氯气的 电极就是阳极，即 X 电极是阳极， B 错；阴极发生还原反应，还原产物为氢气，C 对；阴离子不能通过阳离子交换膜，D 错。答案：C二、填空题(共 50 分)11(12 分) 如图为相互串联的
11、甲乙两电解池。试回答：(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A 是_极，材料是_，电极反应为_，B 是_ 极，材料是_，主要电极反应为_，电解质溶液为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后 Fe 极附近呈 _色。(3)若甲池中阴极增重 12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为_。若此时乙池剩余液体为 400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_，pH 为_。解析：(1)甲为粗铜精炼装置，A 是阴极，材料为纯铜， 电极反应为 Cu2 2e =Cu，B 是阳极，材料为粗铜，主要电极反应为 Cu2e =Cu2 ，电解质溶液为 CuSO4 或 CuCl2 溶液。(2)乙
12、池也为电解池装置，其中铁作阴极，H 放电，相当于生成了 OH ，使酚酞试液变红色。(3)若甲池阴极增重 12.8 g，即生成了 0.2 mol 纯铜，转移了 0.4 mol 电子，根据串联电路中转移电子数相等，由乙池中阳极上发生的反 应 2Cl 2e =Cl2知，产生 0.2 mol Cl2，标准状况下体积为 4.48 L；由阴极上的电极反应 2H 2e =H2知，溶液中剩余 0.4 molOH ，若乙池中剩余液体为 400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为 1.0 molL1 ，pH 为 14。答案：(1)阴 纯铜 Cu2 2e =Cu阳 粗铜 Cu2e =Cu2 CuSO4 或 Cu
13、Cl2 溶液(2)红(3)4.48 L1.0 molL1 1412(12 分) 某化学兴趣小组用电解 CuSO4 溶液的方法，测定铜的相对原子质量。 (装置如右图所示)(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积为 VL(氧元素的相对原子质量为 16)，A、B 分别连高二第一学期化学- 6 -接直流电源的_和_。(填“正极”或“负极”)(2)电解开始一段时间后，在 U 形管中可观察到的现象有_。电解的离子方程式为_。(3)实验中还需测定的数据是_( 填写序号)。A 极的质量增重 m g B 极的质量增重 m g(4)下列实验操作中必要的是_( 填字母)；不必要的是_(填字母) 。A称量电解前
14、电极的质量B电解后，电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗C刮下电解过程中电极上析出的铜，并清洗、称重D电极在烘干称重的操作中必须按 “烘干称重再烘干再称重”进行E在有空气存在的情况下，烘干电极必须采用低温烘干的方法(5)铜的相对原子质量为：_(用含有 m、V 的计算式表示)。答案：(1)负极 正极(2)铜电极上有红色固体析出；石墨电极上有气泡产生；溶液 蓝色变浅2Cu2 2H2O 2CuO 24H = = = = =电 解 (3) (4)A、B、D、EC(5)11.2mV13(12 分)(2011盐城模拟)下图所示转化关系中， B、C、F 都是单质，其中 C 是紫红色固体，F 是银白色固体，B 是空气的主要成分之一；化合物 G 是常用的耐火材料，D 溶液中加入氯化钡溶液，产生
