《新教材2023_2024学年高中化学第1章化学反应与能量转化分层作业6电解原理的应用课件鲁科版选择性必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023_2024学年高中化学第1章化学反应与能量转化分层作业6电解原理的应用课件鲁科版选择性必修1（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、123456789 10 11 12 13 14 15 16A级必备知识基础练1.用石墨作为电极电解CuCl2和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极析出的物质分别是()A.H2、Cl2B.Cu、Cl2C.H2、O2D.Cu、O2B解析 溶液中的离子有Cu2+、K+、H+、Cl-及OH-五种离子,得电子能力:Cu2+H+K+,失电子能力:Cl-OH-,所以电解初期,阴极反应为Cu2+2e-Cu,阳极反应为2Cl-2e-Cl2,故选B。123456789 10 11 12 13 14 15 162.图甲为铜锌原电池装置,图乙为电解熔融氯化钠制备金属钠的装置。下列说法正确的是()A.甲装置中锌为负极
2、,发生还原反应;铜为正极,发生氧化反应B.甲装置中盐桥可以使反应过程中溶液保持电中性C.乙装置中铁极的电极反应:2Na-2e-2Na+D.乙装置中B是氯气出口,A是钠出口B123456789 10 11 12 13 14 15 16解析 在原电池中活泼金属作为负极,发生氧化反应,A项错误;盐桥的作用是调节电荷,使溶液中电荷守恒,B项正确;乙装置中铁作为阴极,电极反应为2Na+2e-2Na,C项错误;根据图示可知A是氯气出口,B是钠出口,D项错误。123456789 10 11 12 13 14 15 163.利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法正确
3、的是()A.铜的精炼中,X是粗铜,Y是纯铜B.为增强铁的抗腐蚀性,X为FeC.若Z为NaCl,电解可获得NaD.Y上发生氧化反应A解析 铜的精炼中粗铜为阳极、纯铜为阴极,X是粗铜,Y是纯铜,A正确;为增强铁的抗腐蚀性,铁应该为阴极,Y为Fe,B错误;若Z为NaCl,电解氯化钠溶液可获得氢氧化钠、氯气、氢气,C错误;Y为阴极,发生还原反应,D错误。123456789 10 11 12 13 14 15 164.欲在金属表面镀银,应把金属镀件作为电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是()A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液C.Pt和Ag2CO3溶液D.Pt和Ag2SO
4、4溶液B解析 电镀槽中,要求镀件作为阴极,可用镀层金属作为阳极,电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液,由于A、C、D项中AgCl、Ag2CO3和Ag2SO4均为沉淀,只有B项符合要求。123456789 10 11 12 13 14 15 165.用下图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为910,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是()A.用石墨作为阳极,铁作为阴极B.阳极的电极反应:Cl-+2OH-2e-ClO-+H2OC.阴极的电极反应:2H2O+2e-H2+2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+N2+2CO2+
5、5Cl-+H2OD123456789 10 11 12 13 14 15 16解析 若铁作为阳极,则铁失电子生成Fe2+,则无法除去CN-,故铁只能作为阴极,A项正确;Cl-要生成ClO-,Cl元素的化合价升高,故Cl-在阳极发生氧化反应,又已知该溶液为碱性条件,B项正确;阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应,碱性条件下,H2O提供阳离子H+,C项正确;由于溶液是碱性条件,故除去CN-发生的反应为2CN-+5ClO-+H2ON2+2CO2+5Cl-+2OH-,D项错误。123456789 10 11 12 13 14 15 166.串联电路中四个电解池分别装有0.5molL-1的下列溶液,用
6、惰性电极电解,连接直流电源一段时间后,溶液pH最小的是()A.KNO3溶液B.NaCl溶液C.AgNO3溶液D.CuCl2溶液C解析 电解KNO3溶液一段时间后,溶液仍呈中性;电解NaCl溶液一段时间后,由于产生了NaOH,溶液呈碱性;电解AgNO3溶液一段时间后,由于产生了HNO3,溶液呈酸性;电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2,Cl2溶于水生成HCl和HClO使溶液酸性增强,但其溶液酸性弱于HNO3溶液,因此pH最小的为C。123456789 10 11 12 13 14 15 167.如图是电解饱和氯化钠溶液(含酚酞)的装置。收集有毒气体的装置省略没有画出,两电极均是惰性电极。(1)a电
7、极的名称是_。(2)电解过程中观察到的现象是_。(3)鉴定N出口的气体最简单的方法是_。(4)电解总反应的离子方程式为_。(5)若将b电极换成铁电极,写出在电解过程中U形管底部出现的现象:_。阴极两极均有气泡产生;a极区溶液变成红色;b极液面上气体为黄绿色;b极区溶液变为浅黄绿色用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近N出口,试纸变蓝则说明是Cl2底部有白色沉淀产生,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色123456789 10 11 12 13 14 15 16解析 根据电子的流向可知,a电极连接的是直流电源电子流出的一极,因此a电极是电解池的阴极,b电极为电解池的阳极,b电极产物为Cl2,检验Cl2的方法是用湿
8、润的淀粉碘化钾试纸靠近N出口,试纸变蓝即说明是Cl2。当将b极改为铁电极时,铁失去电子变成阳离子进入溶液,与阴极放出H2后剩余的OH-结合生成Fe(OH)2沉淀,Fe(OH)2不稳定,迅速变为灰绿色,最终转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀。123456789 10 11 12 13 14 15 16B级关键能力提升练以下选择题中有12个选项符合题意。8.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法不正确的是()A.装置中出口处的物质是氯气,出口处的物质是氢气B.该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为Cl-+2H+Cl2+H2D.该装置是将电能转化为化
9、学能C123456789 10 11 12 13 14 15 16解析 由题图看出处为电解池阳极产生氯气,处为电解池阴极产生氢气,A正确;该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过,能防止氯气与碱反应,且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液,B正确;电解饱和食盐水的离子方程式应为2Cl-+2H2OH2+Cl2+2OH-,C错误;电解装置是将电能转化为化学能的装置,D正确。123456789 10 11 12 13 14 15 169.用含少量银和锌的粗铜作阳极、纯铜作阴极、硫酸铜溶液作电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了xg(不考虑进入阳极泥的质量),则下列说法正确的是()A.电解质溶液质量增
10、加xgB.阴极质量增加xgC.若阴极质量增加ag,则axD.若阴极质量增加bg,则bxD解析 由题意可知,阳极上先发生反应Zn-2e-Zn2+,阴极电极反应为Cu2+2e-Cu,当阳极上Zn失电子生成Zn2+时,阴极上Cu2+得电子生成Cu,则阴极上增加的质量小于阳极上减少的质量。123456789 10 11 12 13 14 15 1610.将1L含0.4molCuSO4和0.4molNaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol铜,则在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是()A.5.6LB.6.72LC.13.44LD.11.2LA解析 根据题意可知,阴极上
11、0.3molCu2+得到0.6mol电子,则阳极失去电子的物质的量也应为0.6mol,根据阳极的电极反应:2Cl-2e-Cl20.4mol0.4mol 0.2mol4OH-4e-2H2O+O20.2mol0.05mol则得到Cl2和O2共0.25mol,在标准状况下的体积为5.6L。123456789 10 11 12 13 14 15 1611.用惰性电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L的气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为()A.0.5molL-1B.0.8molL-1C.1.0molL-1D.1.5molL-1C1234
12、56789 10 11 12 13 14 15 16123456789 10 11 12 13 14 15 1612.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图所示,两端隔室中的离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是()A.阳极的电极反应:B.甲溶液可循环利用C.离子交换膜a是阴离子交换膜D.当电路中通过2mol电子时,会有1molH2生成C123456789 10 11 12 13 14 15 16解析 A项,阳极发生氧化反应,电极反应为,正确;B项,阴极发生还原反应,水电离出的H+放电生成H2,剩余OH-,甲溶液为浓的氢
13、氧化钠溶液,可循环利用,正确;C项,电解池中阳离子向阴极移动,通过离子交换膜a的是Na+,故a为阳离子交换膜,错误;D项,阴极发生还原反应,电极反应为2H+2e-H2,当电路中通过2mol电子时,会有1molH2生成,正确。123456789 10 11 12 13 14 15 1613.如图所示,其中甲池的总反应为2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O。下列说法正确的是()A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应为C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D.甲池中消耗280m
14、L(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生1.45g固体BD123456789 10 11 12 13 14 15 16123456789 10 11 12 13 14 15 1614.下图装置中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极,电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后,在c、d两电极上共收集到336mL(标准状况)气体。请回答下列问题。(1)直流电源中,M为_极。(2)Pt电极上生成的物质是_,其质量为_g。(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为4_。(4)AgNO3溶液的浓度_(填“增大”“减小”或“不变”,下同),硫酸的浓度_。(5)若硫酸的质量分
15、数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的硫酸_g。正Ag2.16412不变增大45.18123456789 10 11 12 13 14 15 16解析(1)电解5.00%的稀硫酸,实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生反应:2H2O2H2+O2,V(H2)V(O2)=21。由题图可知d极与c极产生的气体体积之比约为21,据此可确定d极为阴极,则电源的N极为负极,M极为正极。(2)在336mL气体中,V(H2)=336mL=224mL,则n(H2)=0.01mol;V(O2)=336mL=112mL,则n(O2)=0.005mol。说明电路中转移了0.02mol电子,因此在b极产生
16、Ag的质量为0.02mol108gmol-1=2.16g。(3)根据前面的分析可知n(e-)n(Ag)n(O2)n(H2)=0.020.020.0050.01=4412。123456789 10 11 12 13 14 15 16(4)由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池,在通电一定时间后,在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+的物质的量等于Ag电极失电子给溶液补充的Ag+的物质的量,因此AgNO3溶液的浓度不变。电解5.00%的硫酸溶液,由于其中的水发生电解,水的量减少,因此硫酸浓度增大。(5)设原5.00%的硫酸的质量为x,电解时消耗水的质量为0.01mol18gmol-1=0.18g,则5.00%x=5.02%(x-0.18g),解得x=45.18g。123456789 10 11 12 13 14 15 16C级学科素养拔高练15.钴酸锂等正极材料的发现助推了锂离子电池商业化的进程,对电池的性能起着决定性的作用。钴酸锂电池是目前用量最大的锂离子电池,用它作电源按如图装置进行电解。通电后,a电极上一直有气泡产生;d电极附近先出现白色沉淀(CuCl),后白色沉淀
