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

第3節(jié) 電解池第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用1、如圖，a、b是石墨電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液顯紅色。下列說(shuō)法正確的是（ ）apt為陰極，cu為陽(yáng)極bb極的電極反應(yīng)式是2h+2e=h2c電解過(guò)程中cuso4溶液的ph逐漸增大dpt極上有6.4 g cu析出時(shí)，b極產(chǎn)生2.24 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體2、為使反應(yīng)：cu+2h2o=cu（oh）2+h2能夠發(fā)生，下列設(shè)計(jì)方案正確的是（）a用銅片做負(fù)極，石墨電極作正極，氯化鈉溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池b用銅片做電極，外接直流電源電解硫酸銅溶液c用銅片作陽(yáng)極，鐵片作陰極，電解硫酸鈉溶液d用銅片作陰、陽(yáng)電極，電解稀硫酸3、惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間，加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi))，溶液可以完全復(fù)原的是（ ）anaoh(naoh) bnacl(hcl)ccucl2(cuo) dcuso4 (h2o)4、化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境密切相關(guān)。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）a. 對(duì)工業(yè)廢水、生活污水凈化處理，減少污染物的排放b采用碳捕集和儲(chǔ)存技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)二氧化碳的零排放c工業(yè)上現(xiàn)在大規(guī)模采用電解熔融alcl3制取ald催化處理汽車尾氣，減輕氮氧化物污染和光化學(xué)煙霧5、清華大學(xué)王曉琳教授首創(chuàng)三室棋電解法制備lioh，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）a. x電極連接電源負(fù)極b. n為陽(yáng)離子交換膜c. y電極反應(yīng)式為 o2+2h2o+4e=4ohd. 制備2.4g lioh產(chǎn)生的h2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24 l6、以鐵為陽(yáng)極，銅為陰極，對(duì)足量的naoh溶液進(jìn)行電解，一段時(shí)間后得到2mol fe（oh）3沉淀此過(guò)程中共消耗水（）a3mol b4mol c5mol d6mol7、21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)。在8001000時(shí)電解tio2可制得鈦，裝置如圖所示。下列敘述正確的是（）a. 陰極發(fā)生的反應(yīng)為：tio2+4e=ti+2o2b. 石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)c. b為電源的負(fù)極d. 每生成1mol鈦，轉(zhuǎn)移電子數(shù)2na8、以pt為電極，電解含有0.10 mol m和0.1 mol n3(m、n3均為金屬陽(yáng)離子)的溶液，陰極析出金屬單質(zhì)或氣體的總物質(zhì)的量(y)與導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量(x)的關(guān)系如圖。對(duì)離子氧化能力的強(qiáng)弱判斷正確的是(選項(xiàng)中h為氫離子)()a. m hn3hc. n3 h m d. 條件不足，無(wú)法確定9、用如圖所示裝置除去含cn、cl廢水中的cn-時(shí)，控制溶液ph為910，某電極上產(chǎn)生的clo將cn氧化為兩種無(wú)污染的氣體，下列說(shuō)法正確的是（）a可以用鐵作陽(yáng)極，石墨作陰極b除去cn-的反應(yīng)：2cn+5clo+ h2o =n2+2co2+5cl+2 ohc陰極的電極反應(yīng)式為：cl+2oh+2e=clo+h2od陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：2cn+12oh-10e=n2 +2co32+6h2o10、常溫下，電解某溶液x只生成h2和o2，下列有關(guān)電解過(guò)程的敘述正確的是(均在常溫下討論)()x溶液濃度可能增大x溶液濃度可能減小x溶液濃度可能不變x溶液ph可能增大x溶液ph可能減小x溶液ph可能不變a.b.c.d.11、 用含鋅、銀雜質(zhì)的粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，cuso4溶液為電解液進(jìn)行電解，下列有關(guān)電解液中cu2+物質(zhì)的量濃度的敘述中，正確的是()a.c(cu2+)增大 b.c(cu2+)減小c.c(cu2+)不變 d.無(wú)法確定12、（1）事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是_。ac（s）+h2o（g）=co（g）+h2（g）h0 bnaoh（aq）+hc1（aq）=nac1（aq）+h2o（1）h0 c2h2（g）+o2（g）=2h2o（1）h0 （2）以koh溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其負(fù)極的電極反應(yīng)式為 _。（3）電解原理在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過(guò)導(dǎo)線與右圖中電解池相連，其中a為電解液，x和y均為惰性電極，則：若a為cuso4溶液，則電解時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.2 mol cuo粉末，恰好恢復(fù)電解前的濃度和ph，則電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_(kāi)。13、電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。（1）電解法生產(chǎn)mno2的方法是以石墨為電極，電解酸化的mnso4溶液。mno2在_極產(chǎn)生，若電解電路中通過(guò)2 mol電子，則mno2的理論產(chǎn)量為_(kāi) g。（2）工業(yè)二氧化硫尾氣用na2so3吸收后轉(zhuǎn)化為nahso3溶液，再用惰性電極電解nahso3 溶液，可在生產(chǎn)硫酸的同時(shí)再生成na2so3。原理如圖所示:電解總反應(yīng)方程式是_。陽(yáng)極區(qū)可能放出so2，分析其產(chǎn)生的原因： 。14、h3po2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：(1)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_。(2)分析產(chǎn)品室可得到h3po2的原因_。(3)早期采用“三室電滲析法”制備h3po2：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替。并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_。參考答案1、【答案】b【解析】解：本題考查電解池的工作原理。銅單質(zhì)析出，故d錯(cuò)誤；故選b。2、【答案】c【解析】解：本題考查電解原理a、用銅片做負(fù)極，石墨電極作正極，氯化鈉溶液為電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生銅和水的反應(yīng)，故a錯(cuò)誤；b、用銅片做電極，外接直流電源電解硫酸銅溶液是陰極鍍銅，不符合要求的反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；c、用銅片作陽(yáng)極，鐵片作陰極，電解硫酸鈉溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)為cu2e=cu2+，陰極電極反應(yīng)為2h+2e=h2，電池反應(yīng)為cu+2h2o=cu（oh）2+h2，故c正確；d、用銅片作陰、陽(yáng)電極，電解稀硫酸，發(fā)生的反應(yīng)是，cu+2h+=cu2+h2，故d錯(cuò)誤；故選c3、【答案】b【解析】解：a、電解氫氧化鈉溶液，實(shí)際上電解的水，恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，需要加入適量的水，故a錯(cuò)誤；b、2nacl2h2o2naohh2cl2，因此恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)需要加入適量的hcl，故b正確；c、cucl2cucl2，需要補(bǔ)充cucl2，才能恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，故c錯(cuò)誤；d、2cuso42h2o2cuo22h2so4，需要加入cuo或cuco3，才能恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，故d錯(cuò)誤。4、【答案】c【解析】解：本題考查環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)知識(shí)。5、【答案】b【解析】解：a根據(jù)以上分析，x極導(dǎo)出的是硫酸，則x極應(yīng)為水電離出的氫氧根放電，則x極為陽(yáng)極，應(yīng)與電源正極相連，故a錯(cuò)誤；b由圖可知lioh從最右側(cè)導(dǎo)出，則li+需通過(guò)n進(jìn)入最右側(cè)，故n為陽(yáng)離子交換膜，故b正確；cy極導(dǎo)出的lioh，則y極是水電離出的氫離子放電生成氫氣，陰極電極反應(yīng)式為2h2o+2e=2oh+h2，故c錯(cuò)誤；d制備2.4 g lioh，n（oh）=0.1 mol，陰極電極反應(yīng)式為2h2o+2e=2oh+h2，則n（h2）=0.05 mol，為0.05 mol22.4 l/mol=1.12 l，故d錯(cuò)誤；故選b。6、【答案】c【解析】解：本題考查電解原理根據(jù)鐵原子守恒知，2 mol fe（oh）32 mol fe（oh）2，所以生成2 mol fe（oh）3需要2 mol fe（oh）2；活潑金屬鐵作電解池陽(yáng)極時(shí)，電解氫氧化鈉溶液的電解方程式為fe+2h2oh2+fe（oh）2，根據(jù)電解方程式得，生成2 mol fe（oh）2需要水的物質(zhì)的量為4 mol；又氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，能被氧氣氧化成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)方程式為4fe（oh）2+o2+2h2o=4fe（oh）3，根據(jù)方程式得，生成2 mol fe（oh）3需要水的物質(zhì)的量為1 mol，所以得到2 mol fe（oh）3沉淀消耗水的物質(zhì)的量共為5 mol。故選c。7、【答案】a【解析】根據(jù)o2移向b，可知石墨是陽(yáng)極、tio2是陰極；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，極陰極發(fā)生的反應(yīng)為：tio2+4e=ti+2o2，故a正確；石墨是陽(yáng)極，石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；電源正極相連的是陽(yáng)極，所以b為電源的正極，故c錯(cuò)誤；鈦有+4價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以每生成1 mol鈦，轉(zhuǎn)移電子數(shù)4 na，故d錯(cuò)誤。8、【答案】c【解析】解：本題考查電解原理。通電后就有固體生成，當(dāng)通過(guò)電子為0.1 mol時(shí)，析出固體或氣體的物質(zhì)的量為0.1 mol，證明此時(shí)析出的固體，而不是氫氣(若是氫氣，那么氫氣的物質(zhì)的量應(yīng)該為0.05 mol)，第二階段，失去電子0.2 mol，對(duì)應(yīng)物質(zhì)0.1 mol，可知該物質(zhì)是氫氣，后面失電子數(shù)和物質(zhì)的量比例保持不變，說(shuō)明x3+不放電，m+離子先于h+放電，故氧化能力為m+h+n3+。故選a。9、【答案】b【解析】解：陽(yáng)極要產(chǎn)生clo，則鐵只能作陰極，不能作陽(yáng)極，否則就是鐵失電子，a錯(cuò)誤；溶液為堿性，方程式應(yīng)為2cn+5clo+ h2o=n2+2co2+5cl+2oh，故b正確；陰極是h+產(chǎn)生h2，故c錯(cuò)誤；陽(yáng)極是cl失電子產(chǎn)生clo，電極反應(yīng)式為：cl+ 2oh-2e=clo+ h2o，d錯(cuò)誤。10、【答案】b【解析】由題意知電解過(guò)程實(shí)質(zhì)為電解水，當(dāng)電解質(zhì)溶液為na2so4時(shí)，水減少，濃度增大，正確；因?qū)嵸|(zhì)是電解水，所以可能為含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽或水，溶劑減少了，故濃度不可能減小，錯(cuò)誤；當(dāng)x是水時(shí)，濃度不變，正確；x為naoh時(shí)ph增大，正確；x為h2so4時(shí)，ph減小，正確；x為na2so4時(shí)，ph不變，正確。11、【答案】b【解析】陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)有zn-2e=zn2+、cu-2e=cu2+，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)是cu2+2e=cu，根據(jù)電子守恒可知進(jìn)入溶液中的銅離子物質(zhì)的量小于析出銅的物質(zhì)的量，所以電解液中cu2+物質(zhì)的量濃度減小。12、【答案】(1) c (2) h2+2oh-2e=2h2o(3) 2cuso4+2h2o2cu+o2+2h2so4 ； 0.4 mol【解析】解：（1）能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，同時(shí)也必須是氧化還原反應(yīng)。氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的反應(yīng)是一個(gè)放熱的氧化還原反應(yīng)，所以在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池，選c。（2）以koh溶液為電解質(zhì)溶液，可以設(shè)計(jì)一個(gè)氫氧燃料電池，其負(fù)極上氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為 h2+2oh-2e=2h2o 。（3）若a為cuso4溶液，則電解時(shí)，陽(yáng)極上發(fā)生2 h2o-4e=o2+4h+，陰極上發(fā)生cu2+2 e=cu，總反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2cuso4+2h2o2cu+o2+2h2so4由電極反應(yīng)式可知，n(e-)=n(h+)，通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.2 mol cuo粉末，恰好恢復(fù)電解前的濃度和ph。因?yàn)?.2 mol cuo可以與0.4 mol h+反應(yīng)，所以電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4 mol 。13、【答案】（1）陽(yáng) 87 （2）2nahso3+h2oh2so4+na2so3+h2電解過(guò)程中，hso3通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，再與h+發(fā)生反應(yīng)：hso3+h+=so2+h2o，產(chǎn)生so2【解析】解：本題考查電解原理。(1)mnso4mno2錳元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，mno2在陽(yáng)極產(chǎn)生；根據(jù)陽(yáng)極反應(yīng)，電路中通過(guò)2 mol電子生成mno2的理論產(chǎn)量為1mol，即87g；（2）用惰性電極電解nahso3 溶液，可在生產(chǎn)硫酸的同時(shí)再生成 na2so3，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理同時(shí)生成氫氣.電解總反應(yīng)方程式是2nahso3+h2oh2so4+na2so3+h2；陽(yáng)極區(qū)顯酸性，電解過(guò)程中，hso3通過(guò)陰離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，再與h+發(fā)生反應(yīng)：hso3+ h+=so2+h2o，產(chǎn)生so2。14、【答案】(1)2h2o4e=o24h(2)陽(yáng)極室的h穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的h2po穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室， 二者反應(yīng)生成h3