2019-2020年高中化學 第4章 電化學基礎(chǔ) 第3節(jié) 電解池(第2課時)電解原理的應(yīng)用習題 新人教版選修4.doc
《2019-2020年高中化學 第4章 電化學基礎(chǔ) 第3節(jié) 電解池(第2課時)電解原理的應(yīng)用習題 新人教版選修4.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高中化學 第4章 電化學基礎(chǔ) 第3節(jié) 電解池(第2課時)電解原理的應(yīng)用習題 新人教版選修4.doc(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中化學 第4章 電化學基礎(chǔ) 第3節(jié) 電解池(第2課時)電解原理的應(yīng)用習題 新人教版選修4 一、選擇題 1.關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是( ) A.電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉 B.若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈黃色 C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無色 D.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分攪拌后溶液呈中性 解析:用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,發(fā)生的反應(yīng)是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故電解一段時間后電解液呈堿性。電解時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑,在陽極附近的溶液中滴入KI溶液時,發(fā)生反應(yīng)2I-+Cl2===2Cl-+I2,故溶液呈黃色;陰極發(fā)生還原反應(yīng):2H++2e-===H2↑,因而陰極附近的溶液呈堿性,滴入酚酞試液變紅。 答案:B 2.關(guān)于電解法精煉銅的下列說法正確的是( ) A.粗銅作陽極,純銅作陰極,硫酸銅為電解質(zhì)溶液 B.純銅作陽極,粗銅作陰極,硫酸銅為電解質(zhì)溶液 C.電解結(jié)束后,溶液中Cu2+濃度不變 D.電解結(jié)束后,溶液中Cu2+濃度變大 解析:電解精煉銅時,粗銅作陽極,純銅作陰極,CuSO4為電解質(zhì)溶液,因粗銅中活潑金屬失電子形成的陽離子如Zn2+,會逐漸代替Cu2+,故c(Cu2+)將會有所減小。 答案:A 3.某小組為研究電化學原理,設(shè)計甲、乙、丙三種裝置(C1、C2、C3均為石墨)。下列敘述正確的是( ) A.甲、丙中是化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,乙中是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能 B.C1、C2分別是陽極、陰極,鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應(yīng) C.C1上和C3上放出的氣體相同,銅片上和鐵片上放出的氣體也相同 D.甲中溶液的pH逐漸升高,丙中溶液的pH逐漸減小 解析:本題考查原電池和電解池,考查考生結(jié)合實驗裝置判斷電池類型和根據(jù)電極反應(yīng)式分析問題的思維能力。難度中等。 A項,甲圖為原電池,將化學能轉(zhuǎn)化為電能,乙、丙為電解池,將電能轉(zhuǎn)化為化學能;B項,C1、C2分別做電解池的陽極和陰極,原電池中Zn和Cu分別為負極和正極,分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng);C項,C1和C3上均為Cl-失電子被氧化生成Cl2,甲中Cu片和丙中Fe片上均生成H2;D項,甲中不斷消耗H+,溶液的pH升高,丙中生成NaOH溶液,pH也逐漸升高。 答案:C 4.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學理念設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如圖所示,電解總反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2↑。 下列說法正確的是( ) A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C.銅電極接直流電源的負極 D.當有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.1 mol Cu2O生成 解析:石墨作陰極,陰極上是溶液中的H+反應(yīng),電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,A選項正確;由電解總反應(yīng)可知,Cu參加了反應(yīng),所以Cu作電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),B選項錯誤;陽極與電源的正極相連,C選項錯誤;陽極反應(yīng)為2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,當有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.05 mol Cu2O生成,D選項錯誤。 答案:A 5.以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說法正確的是( ) A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池,電鍍過程是該原電池的充電過程 B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系 C.電鍍時保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應(yīng)速率 D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護作用 解析:電鍍過程中Zn與電源正極相連,若給原電池充電,則Zn應(yīng)接電源負極,A錯誤;導(dǎo)線中通過的電子,在陰極均被Zn2+得到,所以通過的電子與鋅析出的物質(zhì)的量成正比,B錯誤;只要電流恒定,陰陽極得失電子的速率不變,所以電解反應(yīng)速率不變,C正確;鍍鋅層破損后,Zn比鐵活潑,Zn作負極,F(xiàn)e作正極,F(xiàn)e被保護,D錯誤。 答案:C 6.取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內(nèi)圓為白色,外圓呈淺紅色。下列說法錯誤的是( ) A.b電極是陰極 B.a(chǎn)電極與電源的正極相連接 C.電解過程中,水是氧化劑 D.b電極附近溶液的pH變小 解析:a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內(nèi)圓為白色,外圓呈淺紅色,說明a極附近產(chǎn)生了Cl2,所以a極與電源的正極相連,即a為陽極,電極反應(yīng)式為2Cl--2e-===Cl2↑,b為陰極,電極反應(yīng)式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-,所以b極附近的pH增大。 答案:D 7.(xx全國大聯(lián)考)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,用作制造整流器的材料,還可以用于制船底防污漆(殺死低級海生動物)、農(nóng)作物的殺菌劑。在實驗室里可模擬工業(yè)過程制取Cu2O,總反應(yīng)式是2Cu+H2OCu2O+H2↑,其裝置如圖,下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.該實驗符合綠色化學的設(shè)計理念 B.圖中的虛線框內(nèi)需連接直流電源,且正極與石墨相連 C.CuO高溫加熱分解也可以得到Cu2O D.上述裝置中,陽極的電極反應(yīng)式是2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O 解析:利用電解反應(yīng)制取Cu2O時,銅被氧化,應(yīng)用銅作陽極,連直流電源的正極;石墨是電解池的陰極,與電源的負極相連。 答案:B 8.如下圖所示是根據(jù)圖甲的電解池進行電解時某個量(縱坐標x)隨時間變化的函數(shù)圖象(各電解池都用石墨作電極,不考慮電解過程中溶液濃度變化對電極反應(yīng)的影響),這個量x表示 ( ) A.各電解池析出氣體的體積 B.各電解池陽極質(zhì)量的增加量 C.各電解池陰極質(zhì)量的增加量 D.各電極上放電的離子總數(shù) 解析:電解NaCl溶液時陰、陽極都產(chǎn)生氣體,電解AgNO3溶液時陰極上產(chǎn)生單質(zhì)銀,電解CuSO4溶液時陰極上產(chǎn)生單質(zhì)銅,所以隨著電解的進行,陰極質(zhì)量的增加量有如題中圖示的變化。 答案:C 9.某溶液中含有溶質(zhì)NaCl和H2SO4,它們的物質(zhì)的量之比為3∶1。用石墨作電極電解溶液時,根據(jù)電極產(chǎn)物,可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是( ) A.陰極只析出H2 B.陽極先析出Cl2,后析出O2 C.電解最后階段為電解水 D.溶液pH不斷增大,最后為7 解析:電解質(zhì)溶液中,n(Na+)∶n(Cl-)∶n(SO)=3∶3∶1,開始電解產(chǎn)生H2和Cl2,同時生成OH-中和H2SO4,且生成OH-多,最后相當于電解水,因而pH>7,陰極只生成H2。三個階段分別為電解HCl、NaCl、H2O。 答案:D 10.(xx山東19所名校調(diào)研)某興趣小組設(shè)計如圖實驗裝置。實驗時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是 ( ) A.斷開K2,閉合K1時,銅電極為陽極 B.斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅 C.斷開K1,閉合K2時,銅電極發(fā)生還原反應(yīng) D.斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極 解析:由題意斷開K2,閉合K1時,兩極均有氣泡生成,確定電源左側(cè)為正極,右側(cè)為負極,石墨為陽極,Cu為陰極,陽極的電極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2↑,不能使酚酞變紅,故A、B選項都錯;斷開K1,閉合K2時,形成原電池,Cu為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),H2-2e-+2OH-===2H2O,石墨為正極,發(fā)生還原反應(yīng),Cl2+2e-===2Cl-,故C項錯誤,D項正確。 答案:D 二、非選擇題 11.如圖所示中的A為直流電源,B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色,請?zhí)羁眨? (1)電源A上的a為________極。 (2)濾紙B上發(fā)生的總化學反應(yīng)方程式為:______________________________________。 (3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)在鐵上鍍鋅,接通K點,使c、d兩點短路,則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為________,電極f上發(fā)生的反應(yīng)為________,槽中盛放的電鍍液可以是________溶液或________溶液(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。 解析:根據(jù)c點酚酞變紅,則該極的反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,即該極為陰極,與電源的負極相連,所以a點是正極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH。(3)c、d兩點短路后,e為陽極,反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+。陰極上鍍鋅,則陰極反應(yīng)為Zn2++2e-===Zn。電解液用含鍍層離子的電解質(zhì),所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。 答案:(1)正 (2)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH (3)Zn-2e-===Zn2+ Zn2++2e-===Zn ZnSO4 Zn(NO3)2 12.現(xiàn)在工業(yè)上主要采用離子交換膜法電解飽和食鹽水制取H2、Cl2、NaOH。請回答下列問題: (1)在電解過程中,與電源正極相連的電極的電極反應(yīng)式為________________________。 (2)電解之前食鹽水需要精制,目的是除去粗鹽中含有的Ca2+、Mg2+、SO等雜質(zhì)離子,使用的試劑有: a.Na2CO3溶液 b.Ba(OH)2溶液 c.稀鹽酸 其合理的加入順序為________(填試劑序號)。 (3)如果在容積為10 L的離子交換膜電解槽中,1 min內(nèi)在陽極可產(chǎn)生11.2 L(標準狀況)Cl2,這時溶液的pH是(設(shè)體積維持不變)________________________。 解析:(1)與電源正極相連的電極為陽極,Cl-放電。 (2)為了除盡雜質(zhì),除雜劑要稍過量,所以要考慮后加的試劑能夠?qū)⑶懊婕尤氲倪^量試劑也除去,最后加入的物質(zhì)可依靠其特性如揮發(fā)性而除去。 (3)由2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知: n(NaOH)=2n(Cl2)=2=1 mol, c(OH-)=c(NaOH)==0.1 mol/L所以溶液的pH=13。 答案:(1)2Cl--2e-===Cl2↑ (2)bac (3)13 13.25 ℃時,用石墨電極電解2.0 L 0.5 molL-1 CuSO4溶液。5 min后,在一個石墨電極上有6.4 g Cu生成。 試回答下列問題: (1)發(fā)生氧化反應(yīng)的是________極,電極反應(yīng)為_______________________。 (2)若電解后溶液的體積不變,則電解后溶液的pH為________。 (3)若將溶液恢復(fù)到與電解前一樣,則需加入________mol的________。 (4)若用等質(zhì)量的兩塊銅片代替石墨作電極,電解后兩銅片的質(zhì)量相差________g,電解液的pH________(填“變小”、“變大”或“不變”)。 解析:(1)n(CuSO4)=2.0 L0.5 molL-1=1.0 mol,而在陰極析出的Cu為=0.1 mol,故CuSO4未完全電解,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為4OH--4e-===2H2O+O2↑。 (2)總反應(yīng): 2CuSO4+2H2O2Cu + O2↑?。?H2SO4 2 2 2 1 2 0.1 mol 0.1 mol 0.1 mol 0.05 mol 0.1 mol 所以電解后c(H+)==0.1 molL-1。 故pH=-lg0.1=1。 (3)電解后生成的0.1 mol Cu和0.05 mol O2脫離該體系,即相當于0.1 mol CuO,因此若將溶液復(fù)原,則應(yīng)加入0.1 mol CuO。 (4)此時為電鍍池,陽極:Cu-2e-===Cu2+,陰極:Cu2++2e-===Cu,因此若陰極上析出6.4 g銅,則陽極溶解6.4 g銅,電解后兩銅片質(zhì)量差為6.4 g+6.4 g=12.8 g,而電解液的pH不變。 答案:(1)陽 4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)1 (3)0.1 CuO (4)12.8 不變 14.(xx溫州中學測試)右圖由莫菲滴管改裝成的微型電解裝置。 (1)若用該裝置來電解含3 mol NaCl和1 mol H2SO4的混合溶液,已知a、b兩極均為石墨。當從導(dǎo)管口收集到44.8 L(標準狀況下)氫氣時,陽極生成的氣體及對應(yīng)的物質(zhì)的量________。 (2)若b極是銅鋅合金,a極是純銅,電解質(zhì)溶液中含有足量的Cu2+,通電一段時間后,若b極恰好全部溶解,此時a極質(zhì)量增加7.68 g,溶液質(zhì)量增加0.03 g,則合金中Cu、Zn的物質(zhì)的量之比為________。 解析:(1)生成44.8 L H2,轉(zhuǎn)移4 mol電子,則陽極將生成1.5 mol Cl2和0.25 mol O2。 (2)a極增加7.68 g Cu,其物質(zhì)的量為0.12 mol,由得失電子守恒可知,b極Cu、Zn的物質(zhì)的量之和為0.12 mol,溶液中部分Cu2+變成Zn2+,即: Cu2+ ~ Zn2+ Δm 64 g 65 g 1 g 溶液質(zhì)量增加0.03 g,可知Zn的物質(zhì)的量為0.03 mol,所以Cu、Zn的物質(zhì)的量之比為0.09∶0.03,即3∶1。 答案:(1)1.5 mol Cl2,0.25 mol O2 (2)3∶1 15.(xx江門模擬)蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置,有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)是NiO2+Fe+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,用該蓄電池電解(陰、陽極均為惰性電極)M(NO3)x溶液時,若此蓄電池工作一段時間后消耗0.36 g水。 (1)電解時,電解池的陽極應(yīng)連接________(填序號)。 A.NiO2 B.Fe C.Fe(OH)2 D.Ni(OH)2 (2)電解M(NO3)x溶液時某一極質(zhì)量增加了m g,金屬M的相對原子質(zhì)量的計算式為________(用m、x表示)。 (3)此蓄電池電解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL,轉(zhuǎn)移相同量的電子時,陽極產(chǎn)生氣體________L(標準狀況),電解后溶液加水稀釋至1 L,溶液的pH為________。 解析:(1)電解池的陽極應(yīng)連原電池的正極,故連NiO2。 (2)蓄電池工作時,消耗0.36 g水,通過0.02 mol電子,由電子守恒知=0.02,M=50mx。 (3)通過電子0.02 mol,首先產(chǎn)生0.005 mol Cl2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01 mol,然后發(fā)生4OH--4e-===2H2O+O2↑,產(chǎn)生O2為=0.0025 mol,V氣=(0.002 5 mol+0.005 mol)22.4 L/mol=0.168 L。產(chǎn)生n(H+)=0.0025 mol4=0.01 mol,c(H+)=0.01 mol/L,pH=2。 答案:(1)A (2)50mx (3)0.168 2- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019-2020年高中化學 第4章 電化學基礎(chǔ) 第3節(jié) 電解池第2課時電解原理的應(yīng)用習題 新人教版選修4 2019 2020 年高 化學 電化學 基礎(chǔ) 電解池 課時 電解 原理 應(yīng)用 習題 新人
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-2746263.html