電解原理習(xí)題及答案

1.關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（）A．電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B．若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無(wú)色D．電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行钥键c(diǎn)：電解原理．專題：電化學(xué)專題．分析：A、根據(jù)電解池的工作原理知識(shí)來(lái)回答；

B、氯氣具有氧化性，能將碘離子氧化為碘單質(zhì)；

C、堿遇酚酞顯紅色，酸遇酚酞不變色；

D、根據(jù)電解產(chǎn)物以及物質(zhì)間的反應(yīng)來(lái)回答．解答：解：A、電解時(shí)在陽(yáng)極是氯離子失電子得到氯氣，在陰極是氫離子得到電子生成氫氣，故A錯(cuò)誤；

B、在陽(yáng)極附近是氯離子失電子得到氯氣，滴入KI溶液，氯氣能將碘離子氧化為碘單質(zhì)而使得溶液呈棕色，故B正確；

C、在陰極陰極是氫離子得到電子生成氫氣，該極附近的溶液顯堿性，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，故C錯(cuò)誤；

D、電解一段時(shí)間后，全部電解液幾乎是氫氧化鈉，溶液顯示堿性，故D錯(cuò)誤．

故選B．點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生電解池的工作原理知識(shí)，可以根據(jù)教材知識(shí)來(lái)回答，難度不大．2.如下圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是(

)

圖1-5A.a為負(fù)極，b為正極

B.a為陽(yáng)極，b為陰極C.電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加

D.電解過(guò)程中，氯離子濃度不變答案C解析：電流從電源的正極流出，故a為電源的正極，b為負(fù)極；與電源正極相連的c為陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的d為陰極。A、B均不正確。在電解過(guò)程中，因Cu2+是陽(yáng)離子，移向陰極d，在陰極放電析出Cu，所以d電極質(zhì)量增加；Cl-是陰離子，移向陽(yáng)極c，在陽(yáng)極放電析出Cl2，會(huì)導(dǎo)致溶液中氯離子溶液降低。故C對(duì)，D錯(cuò)。答案：C3.如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實(shí)驗(yàn)：序號(hào)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個(gè)月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時(shí)鐵絲表面依然光亮3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個(gè)月鐵絲表面已變得灰暗4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時(shí)鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí)鐵絲表面已變得灰暗6將浸過(guò)氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時(shí)鐵絲表面灰暗程度比實(shí)驗(yàn)5嚴(yán)重回答以下問(wèn)題：（1）上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）__________；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是__________；正極反應(yīng)是__________。（2）由該實(shí)驗(yàn)可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是____________________。（3）為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是__________（答出兩種方法）。答案（1）3、4、5和62Fe-4e-→2Fe2＋2H2O＋O2＋4e-→OH-（2）濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)存在（3）電鍍、發(fā)藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層，犧牲陽(yáng)極保護(hù)法等

解析:本題通過(guò)對(duì)鐵銹蝕的影響因素的探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析思考，深入考查關(guān)于鋼鐵銹蝕的原因和防止鐵銹蝕的方法。（1）鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕需要在潮濕的空氣中，故1不能；2的鐵絲表面依然光亮，也沒(méi)發(fā)生電化學(xué)腐蝕。（2）對(duì)比實(shí)驗(yàn)1與3可知，形成原電池可加快鐵的腐蝕；由實(shí)驗(yàn)2和4可知，O2的濃度越大，腐蝕進(jìn)行得越快；由實(shí)驗(yàn)4和5可知，升高溫度可加快腐蝕；通過(guò)實(shí)驗(yàn)5和6比照可知，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)，可加快腐蝕的速率。（3）防止鐵銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法有給金屬表面加上保護(hù)層、犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和陰極電保護(hù)法等。4.請(qǐng)從圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，要求測(cè)定產(chǎn)生的氫氣的體積，并檢驗(yàn)氯氣．（1）A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是2H++2e-=H2↑，B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是2Cl--2e-=Cl2↑．

（2）設(shè)計(jì)上述氣體實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，各接口的正確連接順序?yàn)椋篈接G、F接H；B接D、E接C．

（3）證明產(chǎn)物中有Cl2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色．

（4）已知電解后測(cè)得產(chǎn)生的H2的體積為44.8mL（已經(jīng)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），電解后溶液的體積為50mL，此時(shí)溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為：0.08mol/L．考點(diǎn)：電解原理的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)．專題：電化學(xué)專題．分析：（1）先判斷陰陽(yáng)極，再根據(jù)離子的放電順序書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹怏w的性質(zhì)連接實(shí)驗(yàn)裝置順序；

（3）根據(jù)氯氣及碘的性質(zhì)分析；

（4）根據(jù)氫氣與氫氧化鈉的關(guān)系式計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算其濃度．解答：解：（1）鐵是活潑金屬，如果作陽(yáng)極，在電流的作用下，鐵失電子的能力大于氯離子失電子的能力，所以電解時(shí)不能得到氯氣，故鐵只能作陰極；碳棒是惰性電極，作陽(yáng)極．

電解飽和食鹽水時(shí)，氫離子得電子能力大于鈉離子，所以在陰極即A極上氫離子得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑；

氯離子失電子能力大于氫氧根離子，所以在陽(yáng)極上即B極上氯離子失電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑；

故答案為：2H++2e-=H2↑；2Cl--2e-=Cl2↑．

（2）A極上產(chǎn)生的是氫氣，用排水法收集氫氣，因?yàn)闅錃獾拿芏刃∮谒?，所以要采用向下排水法收集，即短?dǎo)管為進(jìn)氣管，長(zhǎng)導(dǎo)管為出水管，所以連接順序?yàn)锳→G→F；因?yàn)槭占臍錃怏w積大于25mL，所以要用100mL的量筒收集水，所以F連接H；

B極上產(chǎn)生的氣體是氯氣，要檢驗(yàn)氯氣，可通過(guò)淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)，氯氣有強(qiáng)氧化性，能和碘化鉀反應(yīng)生成碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，氯氣的密度小于碘化鉀溶液的密度，所以長(zhǎng)導(dǎo)管為進(jìn)氣管，短導(dǎo)管為出氣管；氯氣有毒，直接排空污染大氣，且氯氣和堿反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)，所以可用堿液吸收多余的氯氣，所以連接順序?yàn)锽→D→E→C．．

故答案為：A→G→F→H；B→D→E→C．．

（3）因?yàn)镃l2+2KI=I2+2KCl，碘遇淀粉變藍(lán)色，所以觀察到的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色．

故答案為：淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色．

（4）2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH

22.4L

2mol

0.044