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1、最新精品资料化学 第1章 化学反应与能量转化第2节 电能转化为化学能电解第2课时 电解原理的应用1某学生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氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl答案：B2欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()AAg和AgCl溶液BAg和AgN
2、O3溶液CFe和AgNO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。答案：B3用石墨作电极，电解1 molL1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是()AH2SO4 BNaOHCNa2SO4 DNaCl答案：C4人们习惯上把电解饱和食盐水的工业叫作氯碱工业。如图表示电解饱和NaCl溶液的装置，X、Y是石墨棒。实验开始时，在两边同时各滴入几滴酚酞溶液。请回答以下问题：(1)X极上的电极反应式是_，在X极附近观察到的现象是_；(2)Y电极上的电极反应
3、式是_，检验该电极反应产物的方法是_。(3)电解NaCl溶液的离子方程式是_。答案：(1)2H2e=H2有无色气泡产生，溶液变红(2)2Cl2e=Cl2将湿润的淀粉KI试纸放在气体出口，若观察到试纸变蓝，证明有Cl2产生(3)2Cl2H2OCl2H22OH (时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题包括6个小题，每小题8分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1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，用锌作阳极解析：电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还
4、原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上发生Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。答案：A2关于电解饱和NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性答案：B3火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等)，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()A粗铜接电源负极B纯铜作阳极C杂质都将以单质形式沉淀到池底D精纯铜片质量增加2.56 g，电路中通过
5、0.08 mol电子解析：电解精炼铜时，用粗铜作阳极，用精铜作阴极，所以A、B两项不正确。锌比铜活泼，失电子变成锌离子进入溶液中，金、银不活泼，以单质形式沉淀到池底，C项不正确。n(e)20.08 mol，D正确。答案：D4在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是()A都是轻金属B都是活泼金属C成本低廉D这些金属的化合物熔点较低解析：金属冶炼方法的选取主要依据的是金属的活泼性强弱，不活泼的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用电解法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电解法。答案：B5.如
6、图所示，在U形管中装入滴有紫色石蕊溶液且混合均匀的某溶液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的“彩虹”，则U形管内的溶液可能为()AH2SO4溶液BNaOH溶液CAgNO3溶液 DNa2SO4溶液解析：本题考查电解规律，彩虹意味着多种颜色，当电解质溶液为Na2SO4时，阴极区生成OH，使溶液变蓝，阳极区生成H，使溶液变红，中间石蕊呈紫色，并且颜色逐渐改变，像彩虹一样，故选D。答案：D6如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。下列说法中正确的是()甲乙A乙池中d电极的电极反应为2Cl2e=Cl2Ba、c两极产生气体的物质的量相等C甲、乙两池中溶液的pH均保持不变D乙池中发生的
7、反应为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2答案：D二、非选择题(本题包括3个小题，共52分)7(19分)如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是电解池的_，材料是_，电极反应式为_；B极是电解池的_，材料是_，电极反应式为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈_色。(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2溶液。分阶段写出乙池中电解反应的化学方程式：_。(4)若甲池精炼铜时阴极增重12.8 g，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为_(不考虑气体溶解情况)。解析：(4)甲池阴极
8、反应为：Cu22e=Cu，生成n(Cu)0.2 mol，转移电子的物质的量n(e)0.4 mol；乙池阳极反应为：2Cl2e=Cl2，由电子守恒知生成Cl2为：n(Cl2)0.2 mol，故V(Cl2)4.48 L。答案：(1)阴极纯铜Cu22e=Cu 阳极粗铜Cu2e=Cu2(2)红(3)第一阶段：CuCl2CuCl2；第二阶段：2H2O2H2O2(4)4.48 L8(15分)冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称粗铜。工业上通常通过电解法除去这些杂质制得精铜，以提高铜的使用价值，扩大铜的应用范围(几种金属的相对原子质量：Fe56，Ni59，Cu64，Zn65，A
9、g108，Au197)。请完成下列问题：(1)一般来说，电解精炼铜的初始电解质溶液里的阳离子是_，写出铜的电解精炼过程中的阴极反应式_。(2)如果转移0.020 mol e，下列说法中一定正确的是_。阴极质量增加0.64 g阳极质量减少0.64 g电解质溶液的质量保持不变电解质溶液的温度保持不变解析：电解精炼铜的电解质溶液一般为用硫酸酸化了的硫酸铜溶液，其中的阳离子是H和Cu2。粗铜中Fe、Zn、Ni均有可能放电转化为Fe2、Zn2、Ni2，Fe2、Zn2、Ni2、H和Cu2中放电能力Cu2最强，所以在阴极上放电的只有Cu2，当有0.020 mol e转移时阴极质量增加64 gmol10.64
10、 g。Ag和Au都不能放电，只是以固态单质的形式沉积于电解槽的底部。Fe、Zn、Ni中，有相对原子质量比Cu大的，也有相对原子质量比Cu小的，且Fe、Zn、Ni的放电能力都强于Cu，首先在阳极上被溶解，因此阳极上放电的不只是铜，阳极质量减少量不固定，电解质溶液的质量也不会保持不变。在电解精炼铜的过程中，能量转化的形式主要是电能转化为化学能，但也有电能转化为热能，电解质溶液的温度肯定会变化。答案：(1)H和Cu2Cu22e=Cu(2)9(18分)如图所示中的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，发现B上的c点显红色。请填空：(1)电源A中a点为_极。(2)
11、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，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_(任填两种电解质溶液)。解析：(1)根据c点变红知该极的反应为2H2e=H2，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a点是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl2H2OH2Cl22NaOH。(3)e为阳极，电极反应为Zn2e=Zn2；阴极上镀锌，则阴极反应为Zn22e=Zn；电镀液为含镀层离子的电解质溶液，所以可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液等。答案：(1)正(2)2NaCl2H2OH2Cl22NaOH(3)Zn2e=Zn2Zn22e=ZnZnSO4溶液 ZnCl2溶液
