2020高中化學第四章電化學基礎第三節(jié)電解池第2課時電解原理的應用課后提升練習（含解析）新人教版.docx

電解原理的應用A篇對點強化訓練知識點一氯堿工業(yè)1. 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NaCl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()Aa為正極，b為負極；NaClO和NaClBa為負極，b為正極；NaClO和NaClCa為陽極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽極；HClO和NaCl答案B解析電解氯化鈉溶液時，陽極反應是氯離子失電子生成氯氣，陰極反應是氫離子得電子生成氫氣，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，應讓氯氣在下端產(chǎn)生，即a為負極，b為正極，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、水和次氯酸鈉。2將含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl的水溶液1 L，用惰性電極電解一段時間后，在一個電極上得到0.3 mol Cu，另一個電極上析出氣體在標準狀況下的體積為()A4.48 L B5.6 LC6.72 L D13.44 L答案A解析陰極反應為Cu22e=Cu，因為反應的n(Cu2)0.3 mol，總n(Cu2)0.4 mol，說明Cu2過量，陰極共得到0.6 mol電子。由得失電子守恒可知，陽極應失去0.6 mol電子。陽極：首先2Cl2e=Cl2，因為0.2 mol Cl只能失去0.2 mol電子，另外0.4 mol電子只能由水失去，陽極反應還有2H2O4e=4HO2，則陽極共放出氣體體積(0.1 mol0.1 mol)22.4 L/mol4.48 L，故應選A。3如圖A為直流電源，B為浸透飽和NaCl溶液和酚酞溶液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色，為實現(xiàn)鐵上鍍銅，接通K后，使c、d兩點短路，下列敘述正確的是()Aa為直流電源的負極Bc極上發(fā)生的反應為2H2e=H2Cf電極為銅板De極發(fā)生還原反應答案B解析K斷開時，接通電路后，B上的c點顯紅色則證明c極為電解池的陰極，電極反應式為2H2e=H2，a為直流電源的正極，C為電鍍池，e為陽極，f為陰極，f電極為鐵，e電極為銅，發(fā)生氧化反應。知識點二電鍍和電解精煉銅4用含有少量銀和鋅的粗銅作陽極，純銅作陰極，硫酸銅溶液作電解液，通電一段時間后，陽極的質(zhì)量減輕了6.4 g，下列說法正確的是()A電解質(zhì)溶液的質(zhì)量增加了6.4 gB陰極的質(zhì)量增加了6.4 gC陰極增加的質(zhì)量小于6.4 gD溶液中Cu2濃度保持不變答案C解析在陽極上有鋅與銅兩種單質(zhì)放電，而在陰極上只有Cu2放電且鋅的摩爾質(zhì)量大于銅的摩爾質(zhì)量，當陽極的質(zhì)量減輕6.4 g時，轉(zhuǎn)移的電子少于0.2 mol，故在陰極上析出的銅少于0.1 mol，質(zhì)量小于6.4 g；由于相同時間內(nèi)兩極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等，陰極上析出的銅比陽極上溶解的銅多，故溶液中Cu2濃度減小。5金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()A陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式為Ni22e=NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量一定相等C電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2和Zn2D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt答案D解析電解時，陽極失去電子發(fā)生氧化反應，失電子的金屬為Zn、Fe和Ni，A中的電極反應式錯誤；電解過程中陽極失電子的金屬(依次是Zn、Fe、Ni)與在陰極得電子生成的金屬(Ni)不同，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量不一定相等，B錯誤；電解后溶液中陽離子除含有Fe2、Zn2、H外還有Ni2，C錯誤。6電解CuSO4溶液時，若要達到以下三點要求：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)作陰極答案A解析A項，陽極反應Cu2e=Cu2，陰極反應Cu22e=Cu，正確；B項，陽極反應Zn2e=Zn2，Cu2e=Cu2，陰極反應Cu22e=Cu，c(Cu2)發(fā)生變化，不正確；C項，陽極反應Fe2e=Fe2，陰極反應Cu22e=Cu，c(Cu2)發(fā)生變化，不正確；D項，陽極反應2H2O4e=O24H，陽極質(zhì)量不變，不正確。7用電化學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()答案D解析要用電化學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，則應該用電解原理，因此陰極應該是銀，陽極可以是惰性電極，例如碳棒，答案選D。知識點三電冶金8如圖甲為鋅銅原電池裝置，乙為電解熔融氯化鈉裝置。則下列說法正確的是()A甲裝置中鋅為負極，發(fā)生還原反應，銅為正極，發(fā)生氧化反應B甲裝置鹽橋的作用是使反應過程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持電中性C乙裝置中鐵極的電極反應式為2Na2e=2NaD乙裝置中B是氯氣出口，A是鈉出口答案B解析甲裝置為原電池，Zn為負極，發(fā)生氧化反應，Cu為正極，發(fā)生還原反應，A項錯誤；乙裝置中，鐵為陰極，電極反應式為Nae=Na，C項錯誤；乙裝置中，石墨為陽極，電極反應式為2Cl2e=Cl2，A為Cl2出口，B是Na出口，D項錯誤。91 L 0.1 mol/L AgNO3溶液在以Ag作陽極，F(xiàn)e作陰極的電解槽中電解，當陰極上增重2.16 g時，下列判斷中正確的是()A溶液的濃度變?yōu)?.08 mol/LB陽極上產(chǎn)生112 mL O2(標準狀況)C轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約是1.2041022個D反應中有0.03 mol Ag被氧化答案C解析Ag作陽極，陽極反應式為Age=Ag；陰極上反應式為Age=Ag。當陰極上增重2.16 g時，轉(zhuǎn)移電子為0.02 mol，即約1.2041022個，故C正確。1021世紀是鈦的世紀，在8001000 時電解TiO2可制得鈦，裝置如圖所示，下列敘述正確的是()Aa為電源的正極B石墨電極上發(fā)生氧化反應C陰極發(fā)生的反應為TiO22e=Ti2O2D每生成0.1 mol鈦，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol答案B解析由O2移動方向可知b為電源正極，A項錯誤；b為電源正極，石墨電極上發(fā)生氧化反應，B項正確；陰極發(fā)生的反應為TiO24e=Ti2O2，C項錯誤；每生成0.1 mol鈦，轉(zhuǎn)移電子0.4 mol，D項錯誤。B篇綜合提升訓練11電解硫酸鈉溶液生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽極均為惰性電極。測得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，以下說法正確的是()Aa極與電源的負極相連Ba電極反應式：2H2O2e=H22OHC離子交換膜d為陰離子交換膜D產(chǎn)物丙為硫酸溶液答案D解析據(jù)裝置圖分析可知是電解裝置，電解硫酸鈉溶液，實質(zhì)是電解水，氣體甲與氣體乙的體積比約為12，氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，陽極生成氧氣，電極反應4OH4e=2H2OO2，陰極生成氫氣，2H2e=H2，所以a電極是陽極，b電極是陰極，在陽極室得到硫酸，在陰極室得到氫氧化鈉，則c為陰離子交換膜，d為陽離子交換膜。12利用圖中所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2。下列說法正確的是()Aa為直流電源的負極B陰極的電極反應式為2HSO2He=S2O2H2OC陽極的電極反應式為SO22H2O2e=SO4HD電解時，H由陰極室通過陽離子交換膜到陽極室答案C解析A項，從圖中左側知，SO2轉(zhuǎn)化成H2SO4，S從4價升高到6價，失去電子，則為陽極，對應的a為正極，錯誤；B項，得2e，錯誤；C項，陽極為SO2失去電子生成SO，正確；D項，H應移向陰極，錯誤。13如圖兩個裝置中用滴有酚酞的NaCl溶液作電解質(zhì)溶液，進行化學能和電能相互轉(zhuǎn)化的研究。請回答：(1)寫出兩個鐵電極上的電極反應式。甲：_；乙：_。(2)乙裝置中_電極(填“Fe”或“石墨”)附近的溶液變紅。(3)檢驗乙中石墨電極反應產(chǎn)物的方法及現(xiàn)象是_。(4)如果起始時乙中盛有足量的一定濃度的CuSO4溶液，反應一段時間后，要使溶液恢復到起始狀態(tài)，可向溶液中加入一定量的_(填化學式)。(5)“84消毒液”是常用的消毒劑。電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液”，裝置如圖所示。通電時氯氣被溶液完全吸收，若所得消毒液僅含一種溶質(zhì)，寫出相應的化學反應方程式：_。答案(1)Fe2e=Fe22H2e=H2(2)Fe(3)用濕潤的淀粉KI試紙靠近石墨電極所在一側的支管口，試紙變藍(4)CuO (5)NaClH2ONaClOH2解析(1)甲是原電池。鐵作負極失去電子變成Fe2；乙中鐵是陰極，H在陰極放電生成H2。(2)由于電解時陰極附近生成OH，故鐵電極附近變紅色。(3)石墨電極上產(chǎn)生的是氯氣，可用淀粉KI試紙檢驗。(4)電解CuSO4溶液可得到H2SO4、Cu和O2：2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，故加入適量的CuO即可。(5)“84消毒液”的主要成分是NaClO，電解時陰極產(chǎn)生H2，陽極產(chǎn)生Cl2，電解反應為2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl2被NaOH溶液吸收生成NaCl、NaClO和H2O，反應為Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，兩個反應方程式相加即得出NaClH2ONaClOH2。14ClO2為一種黃綠色氣體，是目前國際上公認的高效、廣譜、快速安全的殺菌劑。制備ClO2的新工藝是電解法。(1)如圖所示用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2，寫出陽極產(chǎn)生ClO2的電極方程式：_；圖中b電極為_(填“陽極”或“陰極”)。(2)電解一段時間，當陰極產(chǎn)生標準狀況下氣體112 mL時，停止電解，則通過陽離子交換膜的陽離子物質(zhì)的量為_ mol，陰極區(qū)pH_(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)ClO2對污水中Fe2、Mn2、S2、CN等有明顯去除效果，某工廠中污水含CN(a molL1