2019-2020年高中化學(xué) 第四章 第三節(jié) 第二課時(shí) 電解原理的應(yīng)用課下30分鐘演練 新人教版選修4.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 第四章 第三節(jié) 第二課時(shí) 電解原理的應(yīng)用課下30分鐘演練 新人教版選修4 一、選擇題(本題包括7小題,每小題3分,共21分) 1.關(guān)于鍍銅和電解精煉銅,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.都用粗銅作陽(yáng)極、純銅作陰極 B.電解液的成分都保持不變 C.陽(yáng)極反應(yīng)都只有Cu-2e-===Cu2+[ D.陰極反應(yīng)都只有Cu2++2e-===Cu 解析:A項(xiàng)電鍍時(shí)鍍件作陰極;B項(xiàng)電解精煉銅時(shí)電解液成分改變;C項(xiàng)電解精煉銅時(shí),雜質(zhì)若有比銅活潑的金屬(如鋅),則還會(huì)發(fā)生Zn-2e-===Zn2+的反應(yīng)。 答案:D 2.(xx東城期末)下列有關(guān)電化學(xué)的示意圖中正確的是( ) 解析:選項(xiàng)A,Zn應(yīng)為原電池負(fù)極,Cu為原電池正極。選項(xiàng)B,鹽橋兩邊的燒杯中盛裝的電解質(zhì)溶液應(yīng)互換。選項(xiàng)C,粗銅應(yīng)連接電源正極。選項(xiàng)D,電解飽和NaCl溶液,Cl-在陽(yáng)極放電產(chǎn)生Cl2,溶液中的H+在陰極獲得電子而產(chǎn)生H2,正確。 答案:D 3.欲在金屬表面鍍銀,應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中,選用的陽(yáng)極金屬和電鍍液均正確的是( ) A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液 C.Fe和AgNO3溶液 D.Pt和Ag2SO4溶液 解析:電鍍槽中,要求鍍件作陰極,可用鍍層金屬作陽(yáng)極,電鍍液通常采用含有鍍層金屬離子的鹽溶液,A、D項(xiàng)中AgCl和Ag2SO4均為沉淀,只有B項(xiàng)符合要求。 答案:B 4.電解100 mL含c(H+)=0.30 molL-1的下列溶液,當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí),理論上析出金屬質(zhì)量最大的是( ) A.0.10 molL-1Ag+ B.0.20 molL-1Zn2+ C.0.20 molL-1Cu2+ D.0.20 molL-1Pt2+ 解析:根據(jù)金屬活動(dòng)順序表可知:排在氫以后的金屬為Ag和Cu,而Zn和Pb排在H之前,所以Ag+、Cu2+的氧化性比H+大,應(yīng)優(yōu)先于H+放電而析出,因?yàn)?.01 mol Ag的質(zhì)量小于0.02 mol Cu的質(zhì)量,所以C項(xiàng)正確。 答案:C 5.電解硫酸銅溶液要達(dá)到如下三個(gè)要求:①陽(yáng)極質(zhì)量減小?、陉帢O質(zhì)量增加 ③電解過(guò)程中Cu2+濃度不變 則可選用的電極是( ) A.石墨作陽(yáng)極,鐵作陰極 B.粗銅(含F(xiàn)e、Ni、Zn)作陽(yáng)極,純銅作陰極 C.純銅作陽(yáng)極,鐵作陰極 D.鐵作陽(yáng)極,純銅作陰極 解析:本題中所述的電解過(guò)程實(shí)際就是電鍍過(guò)程:陽(yáng)極質(zhì)量減少,必須用活性金屬電極作陽(yáng)極,則A選項(xiàng)不符合題意;由于Cu2+的放電能力比H+的大,陰極質(zhì)量增加,但是要使Cu2+濃度不變,則陽(yáng)極必須用純銅,所以選C。 答案:C 6.如圖用銅鋅原電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)在鐵棒上電鍍銅,下列敘述正確的是( ) A.銅在原電池中作負(fù)極,在電鍍池中作陽(yáng)極 B.原電池溶液增加的質(zhì)量比電鍍池陰極增加的質(zhì)量大 C.鋅棒每減少0.65 g,導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移的電子就為0.02 mol D.電鍍池中的電解質(zhì)溶液可用ZnSO4溶液 解析:由圖可判斷,左邊為原電池,活潑金屬Zn作負(fù)極,則與負(fù)極相連的電極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)該為鍍件鐵棒,目的為電鍍銅,所以右邊燒杯中的電解質(zhì)溶液應(yīng)為銅鹽。左邊燒杯中負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+,右邊燒杯中的陰極反應(yīng)為Cu2++2e-===Cu。原電池的正極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,所以鋅棒每減少0.65 g,導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移的電子就為0.02 mol,原電池溶液增加0.65 g-0.02 g===0.63 g,而陰極增加0.64 g。 答案:C 7.[雙選題]三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池,其電解法制備過(guò)程如下:用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5,加入適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO-,把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說(shuō)法正確的是( ) A.可用鐵作陽(yáng)極材料 B.電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH升高 C.陽(yáng)極反應(yīng)方程式為:2Cl--2e-===Cl2↑ D.1 mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí),外電路中通過(guò)了 1 mol電子 解析:由題意知電極反應(yīng),陽(yáng)極:2Cl--2e-===Cl2↑,陰極:2H++2e-===H2↑,陰極溶液呈堿性,pH升高,故A、B錯(cuò)誤;由Ni2+―→Ni3+,失去1 mol e-,外電路中轉(zhuǎn)移1 mol e-,即Cl-失去1 mol e-,H+得到1 mol e-。 答案:CD 二、非選擇題(本題包括4小題,共39分 8.(8分)在50 mL 0.2 molL-1的CuSO4溶液中插入兩個(gè)電極,通電電解(不考慮水分蒸發(fā)),則: (1)若兩極均為銅片,電解過(guò)程中溶液中溶質(zhì)的濃度將怎樣變化?答:________。 (2)若陽(yáng)極為純鋅,陰極為銅片,陽(yáng)極反應(yīng)式是__________________________。 (3)如果兩極均為銅片,且不考慮H+在陰極上放電,當(dāng)電路中有0.01 mol電子通過(guò)時(shí),陰極增重________ g,陰極上的電極反應(yīng)式是________________________。 解析:(1)用Cu作陽(yáng)極電解CuSO4溶液,則該裝置為電鍍池,電解質(zhì)溶液的濃度不變。 (2)金屬鋅作陽(yáng)極,其電極反應(yīng)式為: Zn-2e-===Zn2+。 (3)由陰極電極反應(yīng):Cu2++2e-===Cu可知,陰極上析出銅的質(zhì)量為: 0.01 mol64 gmol-1=0.32 g。 答案:(1)不變 (2)Zn-2e-===Zn2+ (3)0.32 Cu2++2e-===Cu 9.(11分)(xx安新中學(xué)高二檢測(cè))電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題: (1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________。②Y電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________, 檢測(cè)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是________________________________________________[ ________________________________________________________________________。 ③該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式是:________________________________________________。 (2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則 ①X電極的材料是__________,電極反應(yīng)式是____________________。[ ②Y電極的材料是____________,電極反應(yīng)式是________________________________。 解析:(1)X為陰極:2H++2e-===H2↑。Y為陽(yáng)極,2Cl--2e-===Cl2↑,用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙檢驗(yàn)Cl2。 (2)精煉銅時(shí),粗銅接陽(yáng)極,Y電極是粗銅,X電極是精銅。 答案:(1)①2H++2e-===H2↑ ②2Cl--2e-===Cl2↑ 把濕潤(rùn)的KI淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍(lán)色 ③2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)①純銅 Cu2++2e-===Cu ②粗銅 Cu-2e-===Cu2+ 10.(8分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)采用如圖所示裝置來(lái)進(jìn)行有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?zhí)畛湎铝锌崭瘛? (1)若U形管中盛有硫酸鈉溶液,X、Y電極分別為石墨和鐵棒,電解過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 U形管中加入的少量植物油作用是________。 (2)電解一段時(shí)間后,某同學(xué)將電源反接,此時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ________________________________________________________________________。 有關(guān)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________。 解析:鐵作陽(yáng)極時(shí),鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng),生成二價(jià)鐵離子:Fe-2e-===Fe2+,陰極發(fā)生還原反應(yīng):2H++2e-===H2↑。陽(yáng)極生成的二價(jià)鐵離子向陰極擴(kuò)散,而陰極產(chǎn)生的氫氧根離子向陽(yáng)極擴(kuò)散,二者在U形管中間相遇結(jié)合成氫氧化亞鐵白色沉淀。氫氧化亞鐵極易被空氣中氧氣氧化,故U形管中加入少量植物油以隔絕空氣。當(dāng)反接電源時(shí),為電解水,X、Y極分別生成氧氣和氫氣,氧氣將氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵。 答案:(1)X極有氣泡冒出,Y極附近溶液漸變淺綠色,U形管下部中間位置出現(xiàn)白色沉淀 隔絕空氣(防止白色沉淀被氧化變質(zhì)) (2)X、Y兩極都有氣泡冒出,且白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色 2H2O2H2↑+O2↑,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 11.(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接,C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后,向乙中滴入酚酞試液,在F極附近顯紅色。試回答下列問(wèn)題: (1)電源A極的名稱(chēng)是________。 (2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (3)如果收集乙裝置中產(chǎn)生的氣體,兩種氣體的體積比是________。 (4)欲用丙裝置給銅鍍銀,G應(yīng)該是________(填“銅”或“銀”),電鍍液的主要成分是 ________(填化學(xué)式)。 (5)裝置丁中的現(xiàn)象是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)這是一個(gè)串聯(lián)電解裝置,乙中F極出現(xiàn)紅色,說(shuō)明在F極放出H2,生成NaOH,F(xiàn)為陰極,B為負(fù)極,A為正極。 (2)甲池電解CuSO4溶液: 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。 (3)乙池電解NaCl溶液: 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑, V(Cl2)∶V(H2)=1∶1。 (4)給銅鍍銀,銀應(yīng)為陽(yáng)極,銅為陰極,G為銀,電鍍液為AgNO3溶液。 (5)丁裝置是膠體的電泳,F(xiàn)e(OH)3膠體膠粒帶正電荷,通電后向陰極移動(dòng),陰極區(qū)顏色變深。 答案:(1)正極 (2)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 (3)1∶1 (4)銀 AgNO3 (5)Y極附近紅褐色變深- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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