高中化學人教版化學反應原理第四章電化學基礎單元測試 優(yōu)秀

第四章電解原理及應用第四單元電解原理及其應用第一節(jié)電解原理(一)學習目標1．習鞏固原電池及電解質(zhì)的有關知識。2．掌握電解的基本原理。學習過程一、自學探究1．電解質(zhì)是指在_____________能夠導電的_______________。2．電離是指電解質(zhì)_____________或__________狀態(tài)下離解成____________過程。3．電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動的陰、陽離子作______________運動；在外電源的作用下，形成_________移動而導電。在導電的同時，在陽、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應，即被電解，電離是__________的前題。4．分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。研究兩池的關系（結構、原理）。（1）原電池由_________________組成。較活潑的金屬是_____極，較不活潑的金屬（或能導電的非金屬）是_______極。（2）電解池由________________組成，其中與外電源的正極相連的極板叫____極，與外電源的負極相連的極板叫_____極。（3）原電池是把______能轉化為________能的裝置。電解池是把______能轉化為________能的裝置。在能量轉化過程中，都發(fā)生了__________反應。3．右圖的裝置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？依據(jù)是什么？并完成電極反應式和總反應式。二、總結與評價[總結]使電流通過電解質(zhì)溶液，而在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應的過程叫電解。電離是電解的前提。電解質(zhì)的導電過程即是被電解過程。[評價]1．下列說法或實驗現(xiàn)象的描述不正確的是（）。A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D．與電源負極相連的是電解槽的陰極2．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）。A．加入適量的6mol/L的鹽酸B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液3．用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當電解液的PH從變?yōu)闀r（設電解時陰極沒有氯氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略），電極上析出銀的質(zhì)量大約是（）。Ａ．２７mgＢ．５４mgＣ．１０８mgＤ．２１６mg.４．Ａ、Ｂ、Ｃ是三種金屬，根據(jù)下列=1\*GB3①、=2\*GB3②兩個實驗，確定它們的還原性強弱順序為（）。=1\*GB3①當Ａ與Ｂ浸在稀硫酸中用導線相連，Ａ上有氣泡逸出，Ｂ逐漸溶解。=2\*GB3②電解物質(zhì)的量濃度相同的Ａ、Ｃ鹽溶液時，陰極上先析出Ｃ（使用惰性電極）。Ａ．Ａ>B>CB．B>C>AC．C>A>BD．B>A>C

第一節(jié)電解原理(二)學習目標1．用電解原理，了解銅的精煉及電鍍銅的基本方法。2．掌握一定條件下的陰、陽離子放電（即微粒得失電子的能力）先后順序。學習過程一、自學探究1．填寫下列空白：=1\*GB2⑴電解通電時，電子從電源的_____極沿導線流入電解池的_____極，在陰極區(qū)氧化性強的微粒先得電子，被_________。同時，電子又從電解池的________流出，沿導線流回電源的正極，即在陽極區(qū)還原性強的微粒（包括極板）先_______電子被_______。=2\*GB2⑵當極板材料（陽極）為Pt或C時，還原性非常弱，此條件不被氧化稱為______電極。當極板材料（陽極）為Cu等金屬（除了Pt和C），還原性強，易_______電子,易被氧化稱為_______電極。陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－陽離子放電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋1．當鍍層金屬作___極，含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)為電解液，把待鍍金屬制品浸入電鍍液為____極時的電解即為_________。電鍍時，由于兩極得失電子相同，所以理論上電解液的濃度保持_________。2．為什么很多器件是鍍銅的，鍍層被破壞，結果會怎樣？二、總結與評價[總結]1．電鍍是電解的應用。電鍍是以鍍層金屬為陽極，待鍍金屬制品為陰極，含鍍層金屬離子為電鍍液。2．電鍍過程的特點：=1\*GB3①犧牲陽極；=2\*GB3②電鍍液的濃度（嚴格說是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；=3\*GB3③在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH—一般不放電。[評價]1．用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的PH值保持不變的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl2．下列關于銅電極的敘述，正確的是（）。A．銅鋅原電池中銅是正極B．用電解法精煉粗銅時，銅作陽極C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極D．電解稀硫酸制H2、O2時，銅作陽極3．將兩個鉑電極插入500mlCuSO4溶液中，進行電解。通電一定時間后，某一電極增重（設電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液的體積變化），此時溶液中氫離子濃度約為（）。A．4×10－3mol/LB．2×10－3mol/LC．1×10－3mol/LD．1×10－7mol/L4．氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應式是：H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根據(jù)此反應式，判斷下列敘述正確的是（）。電池放電時，電池負極周圍溶液的OHˉ不斷增大B．電池放電時，鎳元素被氧化電池充電時，氫元素被還原D．電池放電時，氫氣是負極5．在外界提供相同電量的條件，Cu2+或Ag+分別按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在電極上放電，若析出銅的質(zhì)量為，則析出銀的質(zhì)量為（）。A．B．C．D．6．關于“電解氯化銅溶液的PH值變化”問題，化學界有兩種不同的觀點：觀點一：“理論派”認為電解氯化銅溶液后溶液的PH值升高。觀點二：“實驗派”經(jīng)過反復、多次、精確的實驗測定，證明電解氯化銅溶液時PH值的變化如圖所示曲線關系。請回答下列問題：（1）電解前氯化銅溶液的PH處于A點位置的原因是：（用離子方程式說明）。(2)“理論派”所持觀點的理論依據(jù)是：。(3)“實驗派”的結論是：，他們所述“精確的實驗”是通過確定的。(4)你持何種觀點，你所持觀點的理由是：（從化學原理加以說明）。第四單元電解原理及其應用第二節(jié)氯堿工業(yè)學習目標1．掌握電解飽和食鹽水的基本原理及其產(chǎn)品的主要用途。2．了解先進的電解制堿技術離子交換膜法。學習過程一、自學探究（課本56頁圖4---7）=1\*GB2⑴一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極，即電極為_______電極，溶液中存在的離子有_________。根據(jù)放電的先后順序，陽極電極反應式為______________。陰極電極反應式為_______________?？偡磻綖椋篲_______________。=2\*GB2⑵電解前向溶液中滴加酚酞，現(xiàn)象_____________，隨著電解反應的進行，溶液顏色由_______________，兩極極板上都有_______________產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？二、總結與評價 [總結]在飽和食鹽水中接通直流電源后，溶液中帶負電的OH—、和Cl—向陽極移動，由于Cl—比OH—容易失去電子，在陽極被氧化成氯原子，氯原子結合成氯分子放出；溶液中帶正電的Na+、和H+向陰極移動，由于H+比Na+容易失去電子，在陰極被還原成氫原子，氫原子結合成氫分子放出；在陰極上得到NaOH。[評價]1．怎樣除去飽和食鹽水中Fe3＋、Mg2＋、Ca2＋、SO42－等雜質(zhì)，（方法、藥品及反應方程式）。2．右圖是世界上比較先進的電解制堿技術離子交換膜法電解原理示意圖。寫出各進出口的物質(zhì)(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。3．某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()。A．a(chǎn)為正極，b為負極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負極，b為正極；NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl電解飽和食鹽水學習目標1．鞏固工業(yè)制堿原理。了解以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)及產(chǎn)品的主要用途。2．了解以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)過程的污染及其產(chǎn)品對環(huán)境污染。培養(yǎng)學生的良好的環(huán)保意識。學習過程一、自學探究1．用石灰石、食鹽、焦炭、水為空氣為原料制取漂白粉、聚氯乙烯、乙酸乙酯的有關化學方程式。3．見教材61頁圖4-13電解飽和食鹽水裝置。(1)碳棒和鐵釘可以交換使用嗎？為什么？(2)教材第61頁討論2。二、總結與評價[總結]氯堿工業(yè)所得的NaOH、Cl2、H2都是重要的化工生產(chǎn)原料，進一步加工可得多種化工產(chǎn)品，涉及多種化工行業(yè)，如：有機合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥、造紙、紡織等，與人們的生活息息相關。[評價]1．在制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)生產(chǎn)中都需要的物質(zhì)是（）。A．氧化鈣B．石灰石C．氯化鈉D．純堿2．關于工業(yè)生產(chǎn)的下列敘述，不正確的是（）。A．將氫氣和氯氣混合后光照，使其反應生成氯化氫，再用水吸收得鹽酸B．用硝酸鎂作吸水劑，將稀硝酸蒸餾，濃縮制得95%以上的濃硝酸C．以石灰石、純堿、石英為原料，在玻璃窯中加強熱制取普通玻璃D．工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法制取金屬鎂3．取PH=4的某電解質(zhì)溶液，用Pt電極進行電解，經(jīng)過一段時間后，測得溶液的PH=1，且陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1，則該電解質(zhì)溶液是（）。A．鹽酸B．氯化鉀溶液C．硝酸銀溶液D．硫酸銅溶液4．用電解水的方法分析水的組成時，需要加入一些電解質(zhì)以增強水的導電性，不宜加入的物質(zhì)是（）。A．Na2SO4B．NaNO3C．KOHD．CuSO45．干電池的負極反應是：Zn–2e=Zn2＋，現(xiàn)以干電池作電源電解34%的硝酸鉀溶液，一段時間后，測得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為%，則干電池中消耗鋅的物質(zhì)的量為（）。A．B．C．D．6．用Cl2對飲用水消毒已有百年歷史，這種消毒方法會使飲用水中的有機物發(fā)生氯代，生成有機化合物，對人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止用氯氣對飲用水消毒，建議推用廣譜性高效消毒劑二氧化氯(ClO2)（1）使用作飲用水消毒劑的優(yōu)點是：。（2）目前歐洲一些國家有用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2同時有Cl2生成，且Cl2的體積為ClO2的一半，這一反應的化學方程為：。（3）我國最近研制成功用Cl2氧化NaClO2(亞氯酸鈉)制得ClO2(在N2的保護下)，這一反應化學方程式為：。這一方法的優(yōu)點是：。(4)ClO2有很強的氧化性。因此，常被用作消毒劑，其消毒的效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）是Cl2的___________倍。第四單元電解原理及其應用針對性測試題一、選擇題：1．如下圖所示，銅片和鋅片用導線連接后插入番茄里，鋅片是（）。A．陽極B．正極C．陰極D．負極2．下列敘述中不正確的是（）。A．電解池的陽極上發(fā)生氧化反應，陰極上發(fā)生還原反應B．原電池跟電解池連接后，電子從電池負極流向電解池陽極C．電鍍時，電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化作用D．電解飽和食鹽水時，陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣3．電解硫酸銅溶液時，若要求達到以下幾點：=1\*GB2⑴陽極質(zhì)量減少，=2\*GB2⑵陰極質(zhì)量增加，=3\*GB2⑶電解液中[Cu2＋]不變，則可選用的電極是（）。A．純銅作陽極，含鋅、銀的銅合金作陰極B．含鋅、銀的銅合金作陽極，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，用惰性電極作陰極4．下列敘述能說明金屬甲比金屬乙活潑的實際事實是（）。A．同價態(tài)的陽離子，甲的氧化性比乙強B．將甲、乙作電極與稀硫酸酸溶液組成原電池，甲是負極C．在氧化還原反應中，甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多D．常溫下，甲能和NaOH溶液反應，而乙不能5．在25oC時，將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解，當電路中有amol電子轉移時，溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶體。若溫度不變，在剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為（）。A．×100%B．×100%C．×100%D．×100%6．常溫時，將500mlPH=5的CuSO4溶液用石墨電極電解一段時間，測得溶液的PH變?yōu)?，若使溶液的濃度、PH與電解前相同，可采用的方法（）。A．向溶液中加入Cu(OH)2B．向溶液中加CuSO4C．向溶液中加molH2SO4并加熱D．向溶液中加CuO7．按A圖裝置進行實驗，若圖B的X軸表示流入電極的電子的量，則Y軸不可能表示的情況是（）。A．[Ag＋]B．[NO3]C．溶液的PHD．銀棒的質(zhì)量8．溶液中含有兩種溶液質(zhì)—氯化鈉和硫酸，他們的物質(zhì)的量之比為3：1。用石墨做電極電解該溶液時，根據(jù)反應產(chǎn)物可明顯分為三個階段，則下列敘述不正確的是（）。A．陰極只析出氫氣B．陽極先析出氯氣后析出氧氣C．電解最后階段為電解水D．電解過程中溶液的PH不斷增大，最后PH為79．甲、乙兩個電解池均為Pt電極，且互相串聯(lián)，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某鹽溶液，通電一段時間后，測得甲池中電極質(zhì)量增加，乙池中電極上析出金屬，則乙池中溶質(zhì)可能是（）。A．CuSO4B．MgSO4C．Al(NO3)3D．Na2SO410．用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當陰極上增重a克時，在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣（標準狀況），從而可知M的相對原子質(zhì)量為（）。A．bB．a(chǎn)x/bC．a(chǎn)x/bD．a(chǎn)x/b二、填空題：11．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：依照圖示，完成下列填空：=1\*GB2⑴在電解過程中，與電源正極相聯(lián)的電極上所發(fā)生反應的化學方程式為___________與電源負極相連的電極附近，溶液PH值__________（選填：不變，升高或下降）。=2\*GB2⑵工業(yè)食鹽含Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應的離子方程式為________________。=3\*GB2⑶如果粗鹽中SO42－含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42－，該鋇試劑可以是__________。A．Ba(OH)2B．Ba(NO3)2C．BaCl2=4\*GB2⑷為有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－，加入試劑的合理順序為_______（選填A、B、C，多填扣分）。A．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑。B．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3。C．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3。=5\*GB2⑸脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過______冷卻、_______（填寫操作名稱）除去NaCl。=6\*GB2⑹在隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應；采用無隔膜電解冷的食鹽水時，Cl2與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應的化學方程式為___________________。12．由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀，應用下圖電解實驗可以制得白色的純凈的Fe(OH)2沉淀。兩電極材料分別為石墨和鐵。=1\*GB2⑴a電極材料應為____，電極反應式為________________。=2\*GB2⑵電解液C可以是__________。A．純凈水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液=3\*GB2⑶d為苯，其作用是______________，在加入苯之前對C應作何簡單處理_____________=4\*GB2⑷為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是________。A．改用稀硫酸作電解液B．適當增大電源的電壓。C．適當減小兩電極間距離D．適當降低電解液的溫度。=5\*GB2⑸若C中用Na2SO4溶液，當電解一段時間看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為_____________________。三、計算13．電解%的食鹽水1500g，若食鹽的利用率為%，求：(1)在27℃和×105大氣壓下可制得H2多少升？(2)這些氫氣和氯氣全部化合成氯化氫，溶于水制成功31%的鹽酸，其質(zhì)量為多少g？(3)電解液中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)濃度為多少？

第四單元電解原理及其應用答案第一節(jié)電解原理（一）一、自我探究1．在水溶液中或熔化狀態(tài)下，化合物。2．在水分子的作用下，熔融，自由移動的離子。3．無規(guī)則，定向，電解。4．電池：=1\*GB3①、=3\*GB3③、=5\*GB3⑤電解池：=6\*GB3⑥、=7\*GB3⑦=1\*GB2⑴兩個相互聯(lián)接（或互相接觸）活潑性不同的兩極；與兩極接觸的電解液；負；正。=2\*GB2⑵外電源，兩導電電極，與兩接觸的電解液；陽，陰。（3）化學能，電能，化學能；氧化—還原反應。3．依據(jù)電解，原電池原理，在燒杯中Zn逐漸溶解，C棒上有氣體析出。右燒杯中，右邊C棒上有Cu析出，左邊有氣體析出。負極：Zn-2e=Zn2＋陽：2Cl－—2e=Cl2↑正極：2H＋+2e=H2↑陰：Cu2＋+2e=Cu總：Zn+2H＋=Zn2＋+H2↑總：Cu2＋+2Cl－=Cu+Cl2↑[評價]1．B2．B3．B4．D第一節(jié)電解原理（二）一、自我探究1．=1\*GB2⑴負，陰，還原，陽，失，氧化。=2\*GB2⑵惰性，失去，活潑性。2．陽，電鍍，不變。3．銅化學性質(zhì)較不活潑，不易被氧化腐蝕，銅又光亮、美麗。加快金屬的腐蝕。[評價]1．C2．AC3．A4．CD5．B6．（1）Cu2++2H2OCu(OH)2+H+（2）電解時，溶質(zhì)CuCl2減少，溶液濃度減少，導致PH值升高。（3）PH值先降低，然后趨于穩(wěn)定、PH值。（4）“實驗派”觀點正確。電解產(chǎn)生的Cl2溶于水并與水反應生成兩種酸，會使PH值降低，Cl2飽和后，PH值不再變化。第二節(jié)氯堿工業(yè)一、自我探究電解性Na＋、Clˉ、H＋、OH－2Cl－—2e=Cl2↑電解2H＋+2e==H2↑2Cl－+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH－無色，無色變成紅色，氣泡，陽極極板上產(chǎn)生的氣體用濕潤的淀粉，碘化鉀試紙檢驗，陽極產(chǎn)生的氣體，收集點燃聽到噗的響聲。評價：1．（1）先加BaCl2溶液足量。Ba2++SO42-=BaSO4↓再加Na2CO3溶液足量。Ba2++CO32-=BaCO3↓Ca2++CO32-=CaCO3↓Mg2++CO32-=MgCO3↓再加NaOH溶液足量。Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓（2）過濾。（3）加適量鹽酸。CO32-+2H＋=CO2↑+H2OH＋+OH－=H2O2．(1)H2O(含少NaOH)(2)精制飽和NaCl溶液(3) 淡鹽水(4)Cl2H2(6)NaOH溶液3．B第二節(jié)電解飽和食鹽水一、自我探究電解高溫1．（1）制取漂白粉電解高溫CaCO3===CaO+CO2↑2NaCl+2H2O===H2↑+Cl2↑2NaOHCaO+H2O==Ca(OH)2Ca(OH)2(石灰乳)+2Cl2=Ca(ClO)2+