2019-2020年高中化學(xué) 1.2《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解》第2課時課堂鞏固訓(xùn)練2 魯科版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 1.2《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解》第2課時課堂鞏固訓(xùn)練2 魯科版選修4 1．下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是(　　) A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵做陽極 B．電解法精煉粗銅，用純銅做陰極 C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)做陰極 D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅做陽極 解析：選A。電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的Al2O3制Al時，若用Fe做陽極，會發(fā)生Fe－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋移動到陰極上發(fā)生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不純。 2. 某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是(雙選)(　　) A．電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生 B．電解初期，主反應(yīng)：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑ C．電解一定時間后，石墨電極上有銅析出 D．整個電解過程中，H＋的濃度不斷增大 解析：選BC。本題是電解原理的具體應(yīng)用，由題可知，活潑金屬做陽極，陽極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋，初期在陰極上溶液中的H＋放電，2H＋＋2e－===H2↑。溶液中的H＋濃度不斷降低，總反應(yīng)：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中Cu2＋數(shù)目增多，此時在陰極上Cu2＋得電子，Cu2＋＋2e－===Cu，溶液中的H＋濃度保持不變。 3．電解CuSO4溶液時，若要達(dá)到以下三個要求：①陽極質(zhì)量減少；②陰極質(zhì)量增加；③電解溶液中[Cu2＋]不變，則可選用的電極是(　　) A．純銅做陽極，含Zn、Ag的Cu合金做陰極 B．含Zn、Ag的Cu合金做陽極，純銅做陰極 C．用純鐵做陽極，純銅做陰極 D．用石墨做陽極，用惰性電極(Pt)做陰極 解析：選A。A項中陽極：Cu－2e－===Cu2＋，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，電解解過程中[Cu2＋]不變，符合題意；B項中當(dāng)合金中的Zn失電子時，電解質(zhì)溶液中[Cu2＋]減?。籆項中陽極：Fe－2e－===Fe2＋，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，[Cu2＋]減?。籇項中陽極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，陰極：2Cu2＋＋4e－===2Cu，[Cu2＋]減小。 4．某同學(xué)欲在銅鑰匙上鍍鋅，有關(guān)說法正確的是(　　) A．用銅鑰匙做陽極，碳棒做陰極，CuSO4溶液做電解質(zhì)溶液 B．Zn與銅鑰匙用導(dǎo)線相連插入ZnSO4溶液中 C．Zn做陽極，銅鑰匙做陰極，ZnSO4溶液做電鍍液電解 D．在電鍍過程中溶液中的Zn2＋濃度減小，Cu2＋濃度增大 解析：選C。鋅為鍍層金屬需做陽極，銅為鍍件，需做陰極，含有鍍層金屬離子的溶液做電解液。 5．(xx龍巖高二質(zhì)檢)根據(jù)金屬活動性順序，Cu不能發(fā)生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑的反應(yīng)。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四組電極和電解質(zhì)溶液中，能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖?　　) A B C D 陽極 石墨棒 Cu Cu Cu 陰極 石墨棒 石墨棒 Fe Pt 電解質(zhì)溶液 CuSO4溶液 Na2SO4溶液 H2SO4溶液 H2O 解析：選B。在反應(yīng)中Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，因此Cu做陽極，H2O中氫元素被還原，在陰極得電子，但H2O導(dǎo)電能力差，應(yīng)選擇Na2SO4溶液。 6．利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是(雙選)(　　) A．電解時以精銅做陽極 B．電解時陰極發(fā)生還原反應(yīng) C．粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu－2e－===Cu2＋ D．電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt等金屬的陽極泥 解析：選BD。粗銅精煉以精銅做陰極，粗銅做陽極，電解時陰極Cu2＋得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；粗銅連接電源正極，粗銅中的Ag、Pt等金屬不及Cu活潑，不能失電子被氧化，形成陽極泥。 7．如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b電極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是(　　) A．X是負(fù)極，Y是正極 B．Pt是陰極，Cu是陽極 C．CuSO4溶液的酸性增強(qiáng) D．CuSO4溶液的酸堿性不變 解析：選C。b電極附近呈紅色，溶液顯堿性，b極是陰極，Y是負(fù)極，X是正極，則Pt是陽極，電解CuSO4溶液時，陽極OH－放電，陰極Cu2＋放電，溶液中有H2SO4生成，酸性增強(qiáng)。 8．(xx濰坊高二調(diào)研)用陽極a和陰極b電解c的水溶液一段時間，然后加入d，能使溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài)的正確組合是(雙選)(　　) a b c d A Pt Pt NaOH NaOH B C C NaCl HCl C Cu Cu CuSO4 Cu(OH)2 D Pt Pt H2SO4 H2O 解析：選BD。用惰性電極電解NaOH溶液、H2SO4溶液的實質(zhì)是電解水，因此加入水就能恢復(fù)電解前的狀態(tài)；電解NaCl溶液，生成NaOH、H2和Cl2：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，因此通入HCl氣體能恢復(fù)電解前的狀態(tài)；Cu做陽極電解CuSO4溶液，實質(zhì)是電鍍，電解質(zhì)溶液未發(fā)生變化。 9．KIO3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，以KI溶液為電解質(zhì)溶液。在一定條件下電解，反應(yīng)式為KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。下列有關(guān)說法中，正確的是(　　) A．電解時，石墨做陽極，鐵做陰極 B．電解時，在陽極上產(chǎn)生氫氣 C．電解后得到KIO3產(chǎn)品的步驟有：過濾―→濃縮―→結(jié)晶―→灼燒 D．電解中，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，理論上可得到0.6 mol無水KIO3晶體 解析：選A。電解過程中，陽極I－放電生成IO，陰極H＋放電生成H2，因此應(yīng)為惰性電極做陽極。1 mol I－～1 mol IO轉(zhuǎn)移電子6 mol，每轉(zhuǎn)移0.6 mol電子，得0.1 mol KIO3。得到KIO3的步驟為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。 10．如圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩個電解池。 (1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則A電極名稱為__________極，電極材料是____________，電極反應(yīng)式為__________，電解質(zhì)溶液可以是__________。 (2)乙池中鐵極電極反應(yīng)式為__________，則乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間后，鐵極附近呈__________色。 (3)若將乙中的石墨電極改為銀電極，則乙池為________裝置，電解一段時間后，溶液的濃度________________，現(xiàn)象__________________________。 解析：(1)本題考查銅的精煉。陽極材料為粗銅，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋；陰極材料為精銅，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu。(2)明確石墨做陽極，鐵做陰極。(3)考查電鍍池，陽極為鍍層金屬，陰極為鍍件，電鍍液含鍍層金屬離子。 答案：(1)陰　精銅　Cu2＋＋2e－===Cu　含Cu2＋的溶液 (2)Ag＋＋e－===Ag　無 (3)電鍍　不變　鐵表面附著一層光亮的金屬 11．在25℃時，用石墨做電極電解2.0 L 0.5 molL－1CuSO4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)式為__________。 (2)若電解后溶液的體積不變，則電解后溶液的c(H＋)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做電極，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：用石墨電極電解CuSO4溶液，電極反應(yīng)分別為：陰極2Cu2＋＋4e－===2Cu，陽極4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，電池反應(yīng)為2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。 (1)由以上分析可知發(fā)生氧化反應(yīng)的是陽極。 (2)由以上反應(yīng)式可知： 2Cu～4e－～O2～2H2SO4～4H＋ 128 g 1 mol 4 mol 6．4 g n(O2) n(H＋) 即n(H＋)＝0.2 mol c(H＋)＝＝0.1 molL－1 (3)由(2)可以從溶液中析出n(Cu)＝0.1 mol，n(O2)＝0.05 mol，故恢復(fù)至原狀態(tài)應(yīng)加入0.1 mol CuO(或0.1 mol CuCO3)。 (4)若將石墨電極改為銅片，則原裝置變?yōu)殡婂冄b置，電解前后電解液不發(fā)生變化，pH不變。若陰極銅析出6.4 g，則陽極溶解銅片6.4 g，兩極質(zhì)量差為6.4 g2＝12.8 g。 答案：(1)陽　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O (2)0.1 molL－1　(3)0.1　CuO或CuCO3 (4)12.8　不變 12．(xx高考大綱全國卷Ⅱ)如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色－紅色，堿色－黃色) 回答下列問題： (1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是__________(填編號)； ①A管溶液由紅變黃；②B管溶液由紅變黃；③A管溶液不變色；④B管溶液不變色； (2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：__________________________ __________________________。 (3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：__________________________ __________________________。 (4)檢驗a管中氣體的方法是__________________________ __________________________。 (5)檢驗b管中氣體的方法是__________________________ __________________________。 (6)電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是__________________________。 解析：A為陰極，B為陽極，電極反應(yīng)式分別為： A極：2H＋＋2e－===H2↑ B極：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 則A極附近會產(chǎn)生OH－(水電離出來的)，并與Mg2＋形成沉淀，B極附近會產(chǎn)生H＋(水電離出來的)，所以A處溶液由紅變黃，B處溶液不變色；電解一段時間后，溶液底部會產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，溶液中有H2SO4，切斷電源后，Mg(OH)2會溶解。 答案：(1)①④ (2)2H＋＋2e－===H2↑，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (4)用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰 (5)用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃 (6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解 13．如圖所示，A為電源，B為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D為電解槽，其電極材料及電解質(zhì)溶液如圖所示。 (1)關(guān)閉K1，打開K2，通電后，B的KMnO4紫紅色液滴向c端移動，則電源b端為__________極，通電一段時間后，觀察到濾紙d端的電極反應(yīng)式是__________________________ __________________________； (2) 已知C裝置中溶液的溶質(zhì)為Cu(NO3)2和X(NO3)3，且均為0.1 mol，打開K1，關(guān)閉K2，通電一段時間后，陰極析出固體質(zhì)量m(g)與通過電子的物質(zhì)的量n(mol)關(guān)系如圖所示。 則Cu2＋、X3＋、H＋氧化能力由大到小的順序是____________________； (3)D裝置中溶液是H2SO4溶液，則電極C端從開始至一段時間后的實驗現(xiàn)象是：__________________________ __________________________。 解析：(1)當(dāng)打開K2，關(guān)閉K1時，B形成了一個電解池，由于紫紅色的MnO向c端移動，從而可以確定c為電解池的陽極，a為電源的正極，b為電源的負(fù)極。因此電解池中H＋和K＋向陰極d移動，由于H＋放電能力強(qiáng)。故d端的電極反應(yīng)式為：2H＋＋2e－===H2↑。 (2)由通過電子的物質(zhì)的量與陰極析出固體質(zhì)量圖示可以看出，當(dāng)通過超過0.2 mol電子時，陰極析出固體質(zhì)量不再發(fā)生變化，說明此過程中放電的為H＋，而通過0.2 mol電子時，溶液中某金屬陽離子完全放電。再結(jié)合Cu2＋和X3＋的電荷數(shù)，可以確定通過0～0.2 mol電子時，放電的為Cu2＋，故Cu2＋、H＋、X3＋的氧化能力為Cu2＋>H＋>X3＋。 答案：(1)負(fù)　2H＋＋2e－===H2↑ (2)Cu2＋>H＋>X3＋ (3)在C端開始時有無色無味氣體產(chǎn)生；一段時間后有紅色物質(zhì)析出