人教版選修4 第4章第3節(jié) 電解池（第2課時） 作業(yè) (5).doc

第3節(jié) 電解池第2課時 電解原理的應(yīng)用基礎(chǔ)過關(guān)1.一定溫度下,ph=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pha,則該電解質(zhì)可能是(b)a.naclb.h2so4c.cucl2d.na2so4解析:用惰性電極分別電解nacl、h2so4、cucl2、na2so4四種溶液時,其實質(zhì)分別為電解:h2o和cl-、h2o、cucl2、h2o,故一段時間后各溶液的ph變化為增大、減小、增大、不變,只有h2so4符合題意。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,下列敘述正確的是(已知:氧化性fe2+ni2+2 moll-1,當n(e-)=0.6 mol時,陰極先發(fā)生反應(yīng):cu2+2e-cu(消耗0.4 mol e-),再發(fā)生反應(yīng):2h+2e-h2,生成0.1 mol h2,陽極只發(fā)生反應(yīng):4oh-4e-2h2o+o2,生成0.15 mol o2,故 v(h2)v(o2)=23,如果電解過程中僅發(fā)生反應(yīng):2cuso4+2h2o2cu+2h2so4+o2,加入0.2 mol cuo可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)為電解前的濃度,實際上電解后期發(fā)生反應(yīng):2h2o2h2+o2。6. 1 l某溶液中含有的離子如下表:離子cu2+al3+ncl-物質(zhì)的量濃度(mol/l)11a1用惰性電極電解該溶液,當電路中有3 mol e-通過時(忽略電解時溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象),下列說法正確的是(a)a.電解后溶液的ph=0b.a=3c.陽極生成1.5 mol cl2d.陰極析出的金屬是銅與鋁解析:電解過程分三個階段,開始階段cu2+與cl-放電(轉(zhuǎn)移 1 mol e-),然后是cu2+與水電離出的oh-放電(轉(zhuǎn)移 1 mol e-),最后相當于電解水(轉(zhuǎn)移1 mol e-),在第二個階段由:2h2o-4e-4h+o2 4 4 1 mol1 mol知共產(chǎn)生1 mol h+,其濃度為1 mol/l,故ph=0,a正確;由電荷守恒知:a為4,b錯;陽極產(chǎn)生cl2一共為0.5 mol,c錯誤;在水溶液中al3+不放電,故陰極析出的金屬中沒有鋁。7. 與如圖有關(guān)的下列敘述正確的是(b)a.a為直流電源的負極b.用該裝置制白鐵(鍍鋅鐵),d為鐵電極c.用該裝置精煉銅,d為粗銅電極d.c、d均為石墨電極電解飽和食鹽水時,c電極附近ph升高解析:從圖示看,該裝置是電解池,a是正極,c是陽極,b是負極,d是陰極;若用于精煉銅,c為粗銅電極;電解飽和食鹽水時,d電極附近ph升高;作鍍鋅鐵時,d為鐵電極;正確的敘述只有b。8.按如圖裝置實驗,若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量,則y軸可表示(d)c(ag+)c(n)a棒的質(zhì)量b棒的質(zhì)量 溶液的pha.b.c.d.解析:分析圖示可知:ag為陽極,fe為陰極,則該裝置為電鍍池(鐵上鍍銀),電解質(zhì)溶液濃度及ph不變。9. 按要求對下圖中兩極進行必要的連接并填空:(1)在a圖中,使銅片上冒h2氣泡。請加以必要連接,則連接后的裝置叫。電極反應(yīng)式:鋅板:;銅板:。(2)在b圖中,使a極析出銅,則b析出。加以必要的連接后,該裝置叫。電極反應(yīng)式:a極: ;b極:。經(jīng)過一段時間后,停止反應(yīng)并攪勻溶液,溶液的ph(填“升高”“降低”或“不變”),加入一定量的后,溶液能恢復(fù)至與電解前完全一致。假設(shè)cu(no3)2的量足夠多解析:(1)在a圖中,使銅片上冒h2氣泡,則銅片作正極,鋅作負極,該電池屬于原電池,鋅電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),銅電極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(2)在b圖中(a、b都為惰性電極),使a極析出銅,電極材料不能得失電子,所以該裝置是電解池,a是陰極,b是陽極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣;由于消耗oh-,故溶液的ph減小;根據(jù)“析出什么加入什么”的原則加入物質(zhì)應(yīng)該是cuo。答案:(1)連接畫線略原電池zn-2e-zn2+2h+2e-h2(2)o2電解池c+2e-cu4oh-4e-o2+2h2o降低cuo能力提升10. 用如圖所示裝置除去含cn-、cl-廢水中的cn-時,控制溶液ph為910,陽極產(chǎn)生的clo-將cn-氧化為兩種無污染的氣體。下列說法不正確的是(d)a.用石墨作陽極,鐵作陰極b.陽極的電極反應(yīng)式:cl-+2oh-2e-clo-+h2oc.陰極的電極反應(yīng)式:2h2o+2e-h2+2oh-d.除去cn-的反應(yīng):2cn-+5clo-+2h+n2+2co2+5cl-+h2o解析:d項,控制溶液ph為910,溶液呈堿性,離子方程式應(yīng)為2cn-+5clo-+h2on2+2co2+5cl-+2oh-。11.電化學降解n的原理如圖所示。下列說法中不正確的是(d)a.鉛蓄電池的a極為正極,電極材料為pbo2b.鉛蓄電池工作過程中負極質(zhì)量增加c.該電解池的陰極反應(yīng)為2n+6h2o+10e-n2+12oh-d.若電解過程中轉(zhuǎn)移2 mol電子,則交換膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左-m右)為10.4 g解析:根據(jù)圖知,電解槽右邊部分n元素化合價由+5價變?yōu)?價,所以硝酸根離子發(fā)生還原反應(yīng),則agpt電極為陰極、pt電極為陽極,所以a是正極、電極材料為pbo2,a正確;鉛蓄電池工作過程中負極為pb失電子生成硫酸鉛,所以負極質(zhì)量增加,b正確;陰極上硝酸根離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2n+6h2o+10e-n2+12oh-,c正確;轉(zhuǎn)移2 mol電子時,陽極(陽極反應(yīng)為h2o失電子氧化為o2和h+)消耗1 mol水,產(chǎn)生2 mol h+進入陰極室,陽極室質(zhì)量減少18 g;陰極的電極反應(yīng)式為2n+6h+10e-n2+6oh-,轉(zhuǎn)移2 mol電子,陰極室中放出0.2 mol n2(5.6 g),同時有2 mol h+(2 g)進入陰極室,因此陰極室質(zhì)量減少3.6 g,故膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左-m右)=18 g-3.6 g=14.4 g,d錯誤。12. 據(jù)圖回答下列問題:(1)甲池是裝置,電極a的名稱是 。(2)甲裝置中通入ch4的電極反應(yīng)式為 ,乙裝置中b(ag)電極的電極反應(yīng)式為 ,丙裝置中d極的產(chǎn)物是(寫化學式)。(3)一段時間后,當丙池中產(chǎn)生112 ml(標準狀況下)氣體時,均勻攪拌丙池,所得溶液在25 時的ph=(已知:nacl溶液足量,電解后溶液體積為500 ml)。若要使丙池恢復(fù)電解前的狀態(tài),應(yīng)向丙池中通入(寫化學式)。解析:(1)甲池中一極通入甲烷,另一極通入氧氣,所以甲池為甲烷燃料電池,通入甲烷的一極為負極,通入氧氣的一極為正極,a與正極相連,所以a為陽極。(2)ch4在負極上失電子,堿性條件下生成碳酸根,甲裝置中通入ch4的電極反應(yīng)式為ch4+10oh-8e-c+7h2o;乙裝置中b(ag)電極為銀離子得電子,其電極反應(yīng)式為ag+e-ag;丙裝置中d極為陰極,電極上h+放電生成氫氣,h+是由水電離產(chǎn)生的,所以d極的產(chǎn)物是h2和naoh。(3)設(shè)電解后氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度是x,丙池中產(chǎn)生112 ml氣體,則氫氣的體積與氯氣的體積相同均為 56 ml,2nacl+2h2oh2+cl2+2naoh 22.4 l 2 mol 0.056 l 0.5 lx則x=0.01 mol/l,則c(h+)=10-12 mol/l,所以溶液的ph=12。由于電解生成h2和cl2從溶液中逸出,所以應(yīng)加兩者的化合物,即通入hcl。答案:(1)原電池陽極(2)ch4+10oh-8e-c+7h2oag+e-agh2和naoh(3)12hcl13. 認真觀察下列裝置,回答下列問題:(1)裝置b中pbo2上發(fā)生的電極反應(yīng)為 。(2)裝置a中總反應(yīng)的離子方程式為 。(3)若裝置e的目的是在銅上鍍銀,則x為 ,極板n的材料為。(4)若裝置e中x為海水,極板n的材料為惰性電極,極板m的材料為鋼鐵設(shè)備,這種保護鋼鐵設(shè)備的方法叫 。(5)當裝置a中cu電極質(zhì)量改變6.4 g時,裝置d中產(chǎn)生的氣體體積為(標準狀況)。解析:(1)b和c裝置構(gòu)成原電池,鉛作負極,二氧化鉛作正極,原電池放電時,正極上二氧化鉛得電子和硫酸根離子反應(yīng)生成硫酸鉛,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為pbo2+2e-+4h+spbso4+2h2o。(2)a是電解池,左邊pt作陰極,右邊cu作陽極,陽極上cu放電,陰極上氫離子放電,裝置a中總反應(yīng)的離子方程式為cu+2h+cu2+h2。(3)電鍍時,鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,電解質(zhì)溶液中陽離子和鍍層金屬相同,若裝置e的目的是在某鍍件上鍍銀,則x為硝酸銀溶液,n作陽極,應(yīng)該是銀。(4)m作陰極,為外加電流的陰極保護法。(5)當裝置a中cu電極質(zhì)量改變6.4 g時,n(cu)=0.1 mol,則轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,裝置d中n(nacl)=0.1 mol,陽極首先發(fā)生反應(yīng)2cl2e-cl2、其次發(fā)生反應(yīng)4oh-4e-2h2o+o2,