【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高二人教版化學(xué)選修4練習(xí)冊：4.3.2電解原理的應(yīng)用-

第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用學(xué)問點(diǎn)一電解飽和食鹽水1．圖L4-3-9中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是()ABCD圖L4-3-92．某同學(xué)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NaCl溶液。通電時(shí)，為使Cl2被完全吸取，制得有較強(qiáng)殺菌力量的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖L4-3-10所示的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分推斷正確的是()圖L4-3-10A．a(chǎn)為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負(fù)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學(xué)問點(diǎn)二電鍍、電解精煉銅、電冶金3．依據(jù)圖L4-3-11推斷，下列敘述正確的是()圖L4-3-11A．Ⅰ是原電池，Ⅱ是電鍍裝置B．Ⅰ、Ⅱ裝置中鋅極上均發(fā)生氧化反應(yīng)C．Ⅱ、Ⅲ裝置中，銅極均發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解D．Ⅱ、Ⅲ裝置中Cu2＋濃度基本不變4．下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是()A．銅鋅原電池中銅是負(fù)極B．用電解法精煉銅時(shí)粗銅作陰極C．在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽極D．電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作陽極5．海水提鎂的最終一步是將氯化鎂電解獵取金屬鎂，下列有關(guān)該電解過程的敘述中，正確的是()A．兩個電極必需都用惰性電極B．陽極可以用金屬電極，陰極必需是惰性電極C．電解熔融狀態(tài)的氯化鎂D．電解氯化鎂的水溶液6．按如圖L4-3-12所示試驗(yàn)，若x軸表示流入陰極的電子的物質(zhì)的量，則y可表示()①c(Ag＋)②c(NOeq\o\al(－,3))③a棒的質(zhì)量④b棒的質(zhì)量⑤溶液的pH圖L4-3-12A．①③ B．③④C．①②④ D．①②⑤學(xué)問點(diǎn)三有關(guān)電解的計(jì)算7．Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如圖L4-3-13所示，電解總反應(yīng)為2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))CuO2＋H2↑。下列說法正確的是()圖L4-3-13A．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(fù)極D．當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成8．用鉑作電極電解某種溶液，通電一段時(shí)間后，溶液的pH變小，并且在陽極得到0.56L氣體，陰極得到1.12L氣體(A．稀鹽酸 B．KNO3溶液C．CuSO4溶液 D．稀硫酸9．電解CuCl2溶液時(shí)，假如陰極上有1.6g銅析出，則陽極上產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)A．0.28LB．0.56LC．0.1410．在外界供應(yīng)相同電量的條件下，Cu2＋和Ag＋分別按Cu2＋＋2e－=Cu和Ag＋＋e－=Ag在電極上放電，析出銅的質(zhì)量為1.92gA．1.62gB．6.48gC．3.2411．下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極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12．用惰性電極電解肯定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢復(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()A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol13．把兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽視)，電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量是()A．27mg B．54mgC．108mg D．216mg14．在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作電極進(jìn)行電解，兩極上均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則原混合液中，Cu2＋A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．3mol·L－1D．4mol·L－115．0.4molCuSO4和0.4molNaCl溶于水，配成1L溶液，用惰性電極進(jìn)行電解，當(dāng)一個電極得到0.3molA．5.6L BC．1.344LD圖L4-3-1416．對某滴有酚酞的飽和NaCl溶液在如圖L4-3-14裝置中進(jìn)行電解，回答下列問題：(1)C極現(xiàn)象為____________________，F(xiàn)e極(含其四周的溶液)現(xiàn)象為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若電解一段時(shí)間以后，將電源反接，C極電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________，溶液中可以觀看到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________，再向該溶液中通入O2，又會觀看到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。圖L4-3-1517．圖L4-3-15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)覺B上的c點(diǎn)顯紅色。請?zhí)羁眨?1)電源A中a為________極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。(3)欲在電鍍槽中實(shí)現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K點(diǎn)，使c、d兩點(diǎn)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________________或________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。圖L4-3-1618．某課外活動小組用如圖L4-3-16裝置進(jìn)行試驗(yàn)，試回答下列問題。(1)若開頭時(shí)開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(2)若開頭時(shí)開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________，總反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。有關(guān)上述試驗(yàn)，下列說法正確的是(填序號)________。①溶液中Na＋向A極移動②從A極處逸出的氣體能使潮濕的KI淀粉試紙變藍(lán)③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2(3)該小組同學(xué)認(rèn)為，假如模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如圖L4-3-17裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。圖L4-3-17①該電解槽的陽極反應(yīng)式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。此時(shí)通過陰離子交換膜的離子數(shù)________(填“大于”“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。②制得的氫氧化鉀溶液從出口(填“A”、“B”“C”或“D”)________導(dǎo)出。③通電開頭后，陰極四周溶液pH會增大，請簡述緣由。________________________________________________________________________。④若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。

第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用1．D[解析]電解飽和食鹽水時(shí)，陰極生成H2，收集時(shí)試管口向下；陽極生成Cl2，通入淀粉碘化鉀溶液時(shí)，溶液變藍(lán)色。電子從直流電源流向電解池陰極，故正確的選項(xiàng)是D。2．B[解析]電解飽和NaCl溶液的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，為使Cl2被完全吸取，制得有較強(qiáng)殺菌力量的消毒液，與電源b相連的電極為陽極，產(chǎn)生Cl2與溶液充分反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。3．A[解析]認(rèn)真觀看三個裝置，Ⅰ為原電池，電極反應(yīng)式為負(fù)極(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，正極(Cu)：Cu2＋＋2e－=Cu；Ⅱ?yàn)殡婂兂?，電極反應(yīng)式為陽極(Cu)：Cu－2e－=Cu2＋，陰極(Zn)：Cu2＋＋2e－=Cu；Ⅲ為電解池，電極反應(yīng)式為陽極(Zn)：Zn－2e－=Zn2＋，陰極Cu：Cu2＋＋2e－=Cu。4．C[解析]A敘述的是原電池，銅不如鋅活潑，銅應(yīng)為正極。B、C、D敘述的是電解池。電解池的陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，所以精煉粗銅時(shí)，粗銅應(yīng)作為陽極，鍍銅時(shí)銅也應(yīng)作為陽極以供應(yīng)Cu2＋，而電解稀硫酸時(shí)，如把銅作為陽極，銅就會首先放電，陽極就不能產(chǎn)生氧氣。5．C[解析]電解MgCl2獵取金屬鎂，也就是說鎂離子需要得電子，假如在水溶液中，水電離的氫離子會優(yōu)先得電子，因此只能在熔融狀態(tài)下進(jìn)行。在陰極發(fā)生的是鎂離子得到電子的反應(yīng)，對電極材料沒有要求，在陽極上發(fā)生失電子的反應(yīng)，假如使用活性電極時(shí)會優(yōu)先失電子，所以陽極必需用惰性電極。6．D[解析]該裝置為電鍍池，陽極b棒的質(zhì)量減小，陰極a棒的質(zhì)量增加，電解質(zhì)溶液的濃度和pH均保持不變。7．A[解析]綠色化學(xué)提倡無污染過程，本題結(jié)合電化學(xué)中電解原理涉及這一理念。從反應(yīng)中得知Cu在通電時(shí)失電子在陽極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)，另一電極(石墨)作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，相應(yīng)的Cueq\o(→,\s\up7(－e－))eq\f(1,2)Cu2O，轉(zhuǎn)移0.1mol電子生成0.05molCu2O，故B、C、D項(xiàng)錯。8．D[解析]陽極與陰極產(chǎn)生的氣體體積比為＝eq\f(0.56L,1.12L)＝eq\f(1,2)，相當(dāng)于電解水，pH變小說明電解了含氧酸。9．B[解析]陰極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－=Cu，陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－=Cl2↑，生成Cu的物質(zhì)的量：eq\f(1.6g,64g·mol－1)＝0.025mol，生成Cl2的體積：0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L。10．B[解析]電解過程中，電極上析出金屬的質(zhì)量與電子轉(zhuǎn)移數(shù)量成正比，析出1mol銅需轉(zhuǎn)移2mol電子，析出1mol銀需轉(zhuǎn)移1mol電子，外界供應(yīng)電量相同時(shí)Cu～2Ag,eq\f(64,1.92g)＝eq\f(216,x)，x＝6.48g。11．A[解析]A錯，用C作陽極；B正確，粗銅作陽極，純銅作陰極；C正確，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極；D正確，鍍件作陰極，Zn作陽極，選A。12．D[解析]由電解CuSO4溶液的反應(yīng)的化學(xué)方程式2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4知，電解過程中只析出Cu和放出O2，故電解后加入CuO就可以復(fù)原。但本題提示加入0.1molCu(OH)2可以復(fù)原，說明電解過程中不僅有CuSO4被電解，還有H2O被電解。0.1molCu(OH)2相當(dāng)于0.1molCuO和0.1molH2O，由電子守恒0.1molCuO～0.1molCu～0.2mole－，0.1molH2O～0.1molH2～0.2mole－，共計(jì)0.4mole－。13．B[解析]由電子守恒知，e－～OH－～H＋～Ag，所以n(Ag)＝n(H＋)。AgNO3溶液電解后產(chǎn)生酸，產(chǎn)生的H＋的物質(zhì)的量可由pH差來計(jì)算：pH從6.0變?yōu)?.0，即c(H＋)＝10－3mol·L－1－10－6mol·L－1≈10－3mol·L－1。所以n(Ag)＝n(H＋)＝10－3mol·L－1×0.5L＝5×10－4mol，m(Ag)＝n(Ag)×M＝5×10－4mol×108g·mol－1＝0.054g，即54mg。14．A[解析]分析電解H2SO4、CuSO4的混合液時(shí)陰、陽兩極的電極反應(yīng)可知，兩極產(chǎn)生的氣體為H2、O2各0.1mol，O2是由OH－失去0.4mol電子而得到，H2是由H＋得到0.2mol電子而生成。由得失電子守恒知，還有0.2mol電子是Cu2＋得到的，故Cu2＋的物質(zhì)的量是0.1mol，則Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.1mol,100×10－3L)＝1mol·L－1。15．A[解析]陰極有Cu2＋與H＋，Cu2＋放電，有0.3molCu析出時(shí)，則得到0.3×2＝0.6mole－，陽極有Cl－、OH－，Cl－放電失去0.4mol電子，則OH－放電失去0.2mol電子，生成0.2molCl2和0.05molO2，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(0.2＋0.05)mol×22.4L/mol＝5.6L。16．(1)有黃綠色氣體生成有無色氣體生成且電極四周的溶液變紅(2)2H＋＋2e－=H2↑有白色沉淀生成白色沉淀快速變成灰綠色最終變成紅褐色[解析](1)如圖連接時(shí)，陽極為惰性電極，Cl－放電；陰極為H＋放電，打破了水的電離平衡，故陰極區(qū)OH－濃度增大，呈堿性。(2)反接時(shí)，陽極為活潑電極，F(xiàn)e溶解，與溶液中的OH－反應(yīng)生成沉淀，通入O2以后，發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。17．(1)正(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH(3)Zn－2e－=Zn2＋Zn2＋＋2e－=ZnZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液[解析](1)依據(jù)c點(diǎn)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(fù)極相連，所以a是正極。(2)濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH。(3)c、d兩點(diǎn)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)