蘇教版選修4 專題1第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化（第4課時） 作業(yè).doc

第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化第4課時 電解原理的應(yīng)用1下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()a電解法精煉銅，用粗銅作陽極b電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極c電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極d在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極解析：選ba項，電解法精煉銅，粗銅為陽極，純銅為陰極，正確；b項，用鐵作陽極，陽極上鐵被氧化，應(yīng)使用惰性電極，錯誤；c項，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極，陰極材料不反應(yīng)，正確；d項，電鍍時，鍍層金屬作陽極，用鋅作陽極，電解液為含有鋅離子的電解質(zhì)溶液，正確。2在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計正確的是()a鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子b鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子c鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子d鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有亞鐵離子解析：選a電鍍時，通常鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，含有鍍層金屬陽離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液。3電解cuso4溶液時，若要達(dá)到以下三點要求：陽極質(zhì)量減少；陰極質(zhì)量增加；溶液中c(cu2)不變?？蛇x用的電極是()a純銅作陽極，含zn、ag的銅合金作陰極b含zn、ag的銅合金作陽極，純銅作陰極c用純鐵作陽極，用純銅作陰極d用石墨作陽極，用惰性電極(pt)作陰極解析：選aa項，陽極反應(yīng)cu2e=cu2，陰極反應(yīng)cu22e=cu，正確；b項，陽極反應(yīng)zn2e=zn2，cu2e=cu2，陰極反應(yīng)cu22e=cu，c(cu2)發(fā)生變化，不正確；c項，陽極反應(yīng)fe2e=fe2，陰極反應(yīng)cu22e=cu，c(cu2)發(fā)生變化，不正確；d項，陽極反應(yīng)4oh4e=o22h2o，陰極反應(yīng)cu22e=cu，c(cu2)發(fā)生變化，不正確。4用電化學(xué)方法提取廢棄定影液中的銀，同時使處理后的溶液中不引入其他新的重金屬離子，下列方案正確的是()解析：選d要用電化學(xué)方法提取廢棄定影液中的銀，同時使處理后的溶液中不引入其他新的重金屬離子，則應(yīng)該用電解原理，因此陰極應(yīng)該是銀，陽極可以是惰性電極，例如碳棒，答案選d。5.右圖中x為電源，y為浸透飽和食鹽水和酚酞溶液的濾紙，濾紙中央滴有一滴kmno4溶液，通電后y中央的紫紅色斑向d端擴(kuò)散。下列判斷正確的是()a濾紙上c點附近會變紅色bcu電極質(zhì)量減小，pt電極質(zhì)量增大cz中溶液的ph先減小，后增大dz溶液中的so向cu電極移動解析：選a由題紫紅色斑即mno向d端擴(kuò)散，陰離子向陽極移動，說明d端為陽極，即b為正極，a為負(fù)極，c為陰極。nacl溶液中c點h放電，附近變紅色。z中為電解cuso4溶液，pt為陽極，水中的oh放電，2h2o4e=o24h，cu為陰極，溶液中的cu2得電子生成銅，總反應(yīng)為2cuso42h2o2cuo22h2so4，陽極區(qū)生成h，則so向pt極移動，b、d項錯誤；隨著電解的進(jìn)行，z溶液變?yōu)榱蛩?，再電解則變?yōu)殡娊馑蛩釢舛仍龃?，c項錯誤。6.碘鹽的主要成分是kio3和nacl，kio3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和鐵為電極，電解ki溶液，化學(xué)方程式為kih2okio3h2(未配平)。下列有關(guān)說法中正確的是()a電解時，石墨作陰極，鐵作陽極b電解時，在陰極上產(chǎn)生kio3c電解前后電解質(zhì)溶液ph變大d電解中，每轉(zhuǎn)移0.6 mol e，理論上可得到0.1 mol無水kio3晶體解析：選d配平化學(xué)方程式為ki3h2okio33h2。鐵是活潑電極不能作陽極，a項錯誤；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，b項錯誤；反應(yīng)后沒有酸或堿生成，溶液的ph不變，c項錯誤；kikio3發(fā)生氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)移6e，為陽極反應(yīng)，d項正確。7用惰性電極電解飽和食鹽水，當(dāng)電源供給0.2 mol電子時停止通電，若此溶液體積為2 l，則所得電解液中氫氧根離子濃度為()a1 moll1b0.2 moll1c0.1 moll1 d0.01 moll1解析：選c由2nacl2h2o2naohh2cl2知，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2 mol e時生成2 mol naoh，即n(naoh)0.2 mol，c(oh)0.1 moll1。8.如圖所示，某工廠采用電解法處理含鉻(cr2o)酸性廢水，其中，耐酸電解槽以鐵板作陰、陽極，電解后，溶液中的cr2o全部變?yōu)閏r3，下列說法不正確的是()am與電源的正極相連b出液口排出的溶液中還含有fe3cn極電極反應(yīng)為2h2e=h2d陰極區(qū)附近溶液ph降低解析：選da項，電解含鉻(cr2o)酸性廢水，溶液中的h在陰極放電產(chǎn)生h2，所以n與電源的負(fù)極相連，作陰極，m與電源的正極連接，作陽極，正確；b項，陽極fe失去電子變?yōu)閒e2，然后與溶液中的cr2o發(fā)生反應(yīng)變?yōu)閒e3，cr2o則被還原變?yōu)閏r3，所以出液口排出的溶液中含有cr3、fe3，正確；c項，在n極，溶液中的h得到電子變?yōu)閔2，電極反應(yīng)為2h2e=h2，正確；d項，在陰極區(qū)，由于h得到電子變?yōu)閔2，附近溶液的酸性減弱，溶液ph升高，錯誤。9.電解原理在化學(xué)工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解質(zhì)溶液a；x、y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：(1)若x、y都是惰性電極，a是飽和nacl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液，則電解池中x極上的電極反應(yīng)為_，在x極附近觀察到的現(xiàn)象是_。y極上的電極反應(yīng)為_，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(2)若用電解法精煉銅，電解質(zhì)溶液a選用cuso4溶液，則：x極的材料是_，電極反應(yīng)為_。y極的材料是_，電極反應(yīng)為_。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)解析：(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極反應(yīng)：2cl2e=cl2；陰極反應(yīng)：2h2e=h2。與電源正極相連的極為陽極，所以x極為陰極，y極為陽極。x極在反應(yīng)過程中消耗了h2o電離出的h，溶液呈堿性，加入酚酞溶液變成紅色；y極產(chǎn)生cl2，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兂伤{(lán)色。(2)電解精煉銅時，用含雜質(zhì)的銅作陽極，精銅作陰極。反應(yīng)過程中陽極上銅以及比銅活潑的金屬失去電子，成為離子進(jìn)入溶液，活潑性比銅弱的金屬形成陽極泥；在陰極只有cu2能得到電子成為單質(zhì)，其他較活潑金屬對應(yīng)的離子不能得到電子。根據(jù)題圖，x為陰極，y為陽極。所以x極的材料是精銅，電極反應(yīng)：cu22e=cu；y極的材料是粗銅，電極反應(yīng)：cu2e=cu2。答案：(1)2h2e=h2放出氣體，溶液變紅2cl2e=cl2把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在y極附近，試紙變?yōu)樗{(lán)色(2)精銅cu22e=cu粗銅cu2e=cu210如下圖裝置所示，c、d、e、f都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，a、b為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，f極附近呈紅色。請回答：(1)b極是電源的_。(2)若甲、乙裝置中的c、d、e、f電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為_。(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則h應(yīng)該是_(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是_溶液。當(dāng)乙中溶液的c(oh)0.1 moll1時(此時乙溶液體積為500 ml)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為_，甲中溶液的ph_(填“變大”“變小”或“不變”)。(4)若將c電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是_。解析：(1)乙池為電解飽和食鹽水裝置，f極附近變紅色，說明f極為陰極。(2)c、d、e、f的電極產(chǎn)物分別為o2、cu、cl2、h2，若通過1 mol電子，其物質(zhì)的量之比為1222。(3)根據(jù)電鍍原理，陰極材料應(yīng)為鍍件，電鍍液應(yīng)為硝酸銀溶液，當(dāng)乙中溶液的c(oh)0.1 moll1時(乙溶液體積為500 ml)，電子轉(zhuǎn)移為0.05 mol，根據(jù)電子守恒，可知丙中鍍件上析出銀的物質(zhì)的量也為0.05 mol，質(zhì)量為5.4 g，甲池電解產(chǎn)物為cu、o2、h2so4，溶液的ph減小。答案：(1)負(fù)極(2)1222(3)鍍件硝酸銀54 g變小(4)fecu2fe2cu1將一直流電源的正、負(fù)極(電極材料為pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的濾紙上，經(jīng)過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是()選項abcd陽極藍(lán)白紅藍(lán)陰極白藍(lán)藍(lán)藍(lán)解析：選d題中所述裝置是電解食鹽水，陽極反應(yīng)：2cl2e=cl2，cl2使?jié)駶櫟膋i淀粉溶液變藍(lán)色；陰極反應(yīng)：2h2e=h2，陰極附近溶液呈堿性，使石蕊溶液變藍(lán)色。2金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量fe、zn、cu、pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，則下列敘述中正確的是(已知：氧化性fe2ni2”“”或“”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的ph，則a、b、c、d由小到大的順序為_。電解一段時間后，b口與c口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為_。解析：(1)開關(guān)k與a連接時，是原電池裝置，b極是陰極，電極反應(yīng)式為fe2e=fe2。(2)若k與b連接，是電解池裝置，且a是陽極、b是陰極；陽離子向陰極移動；陽極是cl失電子生成cl2，它能使?jié)駶櫟牡矸踜i試紙變藍(lán)；陰極產(chǎn)生h2，故由陰、陽兩極逸出的氣體可知，要使電解液恢復(fù)到電解前的濃度需通入hcl氣體而非加入鹽酸。(3)由圖示加入的物質(zhì)可知，陽極是oh失e，陰極是h得e，據(jù)電荷守恒，則通過陽離子交換膜的k數(shù)大于通過陰離子交換膜的so數(shù)。電解后生成的硫酸和koh溶液的濃度均比原來的大，則bc，又因為堿溶液的ph大于酸溶液的ph，則：bacd。b口產(chǎn)生o2，c口產(chǎn)生h2，根據(jù)得失電子守恒知兩者物質(zhì)的量之比為12，則質(zhì)量之比為81。答案：(1)fe2e=fe2(2)(3)2h2o4e=o24h(或4oh4e=2h2oo2)bacd819.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。(1)如右圖，其中a是電解液，x、y是兩塊電極板。若x、y是惰性電極，a是cuso4溶液，則電解時的化學(xué)方程式為_。通電一段時間后，向燒杯中的電解質(zhì)溶液中加入0.2 mol cuo粉末，電解質(zhì)溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和ph，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_；當(dāng)x、y分別是鐵和銅，a仍是cuso4溶液，則y極的電極反應(yīng)式為_。(2)已知2價的鐵的化合物通常具有較強(qiáng)的還原性，易被氧化。實驗室用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)很難制得白色純凈的fe(oh)2沉淀，但是若用電解的方法卻可以較易制得純凈的fe(oh)2沉淀。制備裝置如右圖所示，其中a、b兩電極材料分別為鐵和石墨。a電極上的反應(yīng)式為_。電解液d最好選_(填字母，下同)。a純水bcuso4溶液cnaoh溶液 dh2so4溶液液體c為_。a四氯化碳 b硝基苯c苯 d乙醇解析：(1)用惰性電極電解cuso4溶液時，化學(xué)方程式為2cuso42h2o2cuo22h2so4。通電一段時間后，向燒杯中的電解質(zhì)溶液中加入0.2