2018秋高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第2節(jié)第2課時電解原理的應(yīng)用檢測魯科版選修4

1、第 2 課時電解原理的應(yīng)用課堂演練當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1 某學(xué)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氯化鈉溶液，通電時，為使 C12 被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖所示的裝置。以下對電源電 極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（）A. a 為正極， b 為負(fù)極；NaCIQ和 NaCIB. a 為負(fù)極， b 為正極；NaCIQ和 NaCIC. a 為陽極， b 為陰極；HCIQ 和 NaCID. a 為陰極， b 為陽極；HCIQ 和 NaCI答案：B2 .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，選用的陽極金屬和電鍍液均正確的是（）A. Ag 和 AgCI

2、 溶液B. Ag 和AgNO溶液C. Fe 和 AgNO 溶液D. Pt 和 AgSQ 溶液解析：電鍍槽中，要求鍍件作陰極，可用鍍層金屬作陽極，電鍍液通常采用含有鍍層金屬離 子的鹽溶液，A、D 項中 AgCI 和 Ag2SQ 均為沉淀，只有 B 項符合要求。答案：B3 .用石墨作電極，電解1 molL1下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH 保持不變的是( )A. H2SQC. NaSQ答案：C4 .人們習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫作氯堿工業(yè)。如圖表示電解飽和 NaCI 溶液的裝置，X、Y 是石墨棒。實驗開始時，在兩邊同時各滴入幾滴B. NaQHD.NaCI酚酞溶液。-3 -請回答以下問題：(

3、1) X 極上的電極反應(yīng)式是 _,在 X 極附近觀察到的現(xiàn)象是 _；(2) Y 電極上的電極反應(yīng)式是 _，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 _。(3) 電解 NaCI 溶液的離子方程式是 _。答案：(1)2H+ 2e=Hf 有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅(2) 2CI 2e=Cl2T將濕潤的淀粉 KI 試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍(lán)，證明有 CI2 產(chǎn)生通電(3) 2CI+2fO=CI 2f+HJ+20H課后作業(yè)知能強(qiáng)化時間：40 分鐘A 級基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)題I1.下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是()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

4、涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極D. 在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極解析：電解池的陽極發(fā)生失電子氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生得電子還原反應(yīng)。電解熔融的AI203 制AI 時，若用 Fe 作陽極，會發(fā)生 Fe 2e=F5+, Fe2+移動到陰極上發(fā)生 Fe2*+ 2e=Fe 使得到 的 AI不純。答案：A2.利用電解法可將含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是()A. 電解時以精銅作陽極B. 電解時陰極發(fā)生氧化反應(yīng)C.粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu=cU + 2eD.電解后，電解槽底部會形成含少量Ag、Pt 等金屬的陽極泥解析：A.電解精煉銅時，粗銅應(yīng)作陽極，精銅作陰極，故A 錯誤；B陽極與電池

5、的正極相連發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極與電池的負(fù)極相連發(fā)生還原反應(yīng)，故B 錯誤；C.粗銅連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故 C 錯誤；D.金屬的活動性順序為 ZnFeCuAgP,因此 Ag、Pt 不會放電，以單質(zhì) 形式沉積下來，所以 D 選項是正確的。-4 -答案：D3 某同學(xué)設(shè)計如圖裝置，探究氯堿工業(yè)原理，下列說法正確的是（）牠和食鹽水A. 石墨電極與直流電源負(fù)極相連B.銅電極的反應(yīng)式為： 2H + 2e =HfC.氫氧化鈉在石墨電極附近產(chǎn)生，Na*向石墨電極遷移D. 用濕潤 KI 淀粉試劑在銅電極附近檢驗氣體，試紙變藍(lán)色解析：A.石墨為陽極，與直流電源的正極相連，A 錯誤；B.Cu 為陰極，陰極上氫離

6、子得電子生成氫氣，銅電極的反應(yīng)式為：2H+ 2e=Hf,B 正確；C.Cu 為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，同時生成氫氧化鈉，電解池中陽離子向陰極移動，Na*向 Cu 電極移動，C 錯誤；D.Cu 為陰極，陰極上氫離子得電子生成氫氣，沒有氯氣生成，所以用濕潤KI 淀粉試劑在銅電極附近檢驗氣體，試紙不變藍(lán)色，D 錯誤。答案：B4.如圖所示，a、b、c、d 均為石墨電極，通電進(jìn)行電解。下列說法中正確的是a.CuSO.辭液A.乙池中 d 電極的電極反應(yīng)為 2C一 2e=CMB. a、c 兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等C. 甲、乙兩池中溶液的 pH 均保持不變通電D.乙池中發(fā)生的反應(yīng)為：2NaCI+

7、2fO=2NaOH H2f+ Cl 2?答案：D5.如圖所示，在 U 形管中裝入滴有紫色石蕊溶液且混合均勻的某溶液，通直流電，一段時間后 U 形管內(nèi)會形成一個倒立的“彩虹”，則U 形管內(nèi)的溶液可能為（）-5 -A. H2SO4 溶液C. AgNO 溶液解析： 本題考查電解規(guī)律， 彩虹意味著多種顏色，當(dāng)電解質(zhì)溶液為，使溶液變藍(lán)，陽極區(qū)生成，使溶液變紅，中間石蕊呈紫色，并且顏色逐漸改變，像彩虹一樣，故選D。答案：D基礎(chǔ)題n6 觀察下列幾個裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是（）ri三二卜一鐵電fit諾制咆相T離子交“no（書少fitNaOHJA. 裝置工業(yè)上可用于生產(chǎn)金屬鈉，電解過程中石墨電極產(chǎn)生金屬，此

8、法也可用于生產(chǎn)活潑金屬鎂、鋁等B. 裝置中隨著電解的進(jìn)行左邊電極會產(chǎn)生紅色的銅C. 裝置中從 a 口導(dǎo)出的是 HD. 裝置的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連2+一解析：B 項，裝置是電解池裝置，左側(cè)是陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，Cu + 2e =Cu故 B 項正確；A 項，裝置是電解池裝置，石墨是陽極，鐵是陰極，電解熔融氯化鈉時，鈉在鐵.LtNH幣液I二傘-(T-XWCuSOfl_；廨液CuCl，銅待鍍鐵制需-6 -極析出，故 A 項錯誤；C 項，裝置是電解飽和食鹽水的裝置，左側(cè)為陽極，失電子發(fā)生氧化反 應(yīng)，2CI2e_=Cl2f,則從 a 口導(dǎo)出的是 C，故 C 項錯誤；D 項，裝置是電鍍裝置，鍍層

9、 金屬作陽極，待鍍制品作陰極，與電源的負(fù)極相連，故D 項錯誤。答案：B7 如圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池，試回答下列問題。(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，_ A 極是電解池的,材料是_,電極反應(yīng)式為 _ ; B 極是電解池的 _，材料是 _ ，電極反應(yīng)式為(2) 乙池中若滴入少量酚酞溶液，開始一段時間后，(3) 若乙電解池中的電解質(zhì)溶液為等物質(zhì)的量濃度的中電解反應(yīng)的化學(xué)方程式：(1)B 極板的名稱是 _,電解后溶液顯 _ (填“酸性”或“堿性”)寫出電解時反應(yīng)的總離子反應(yīng)方程式為 _ 。(2)若當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出A 電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重 1.6 g

10、。要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入 _ ，其質(zhì)量為 _ g(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)。(3)若要用電鍍方法在鐵表面鍍一層金屬銀，應(yīng)該選擇的方案是 _。萬案AB電解質(zhì)溶液A銀石墨AgNOHH甲NMI 溶液 400 ml.乙Fe 極附近呈_色。CU(NQ)2和 MgCb 溶液。分階段寫出乙池-7 -B銀鐵AgNOC鐵銀Fe(NQ) 3D鐵銀AgNO解析：(1)電解池中有固體折出的電極是陰極，A 電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，所以 A 極板的名稱是陰極，B 極板的名稱是陽極，溶液顯藍(lán)色，所以該溶液是硫酸銅溶液。電解時總離子方程式2CLT+2fO=2Cu+ Qf+ 4H+電解硫酸銅溶液生

11、成硫酸，所以電解后溶液顯酸性。電解軍根據(jù)2CLT+2O=2CU+O4 + 4知，陽極上生成氧氣、陰極上生成銅、實質(zhì)上相當(dāng)于生成CuO 要使溶液恢復(fù)原狀，應(yīng)該加入CuO 根據(jù) Cu 原子守恒得 n(CuO) = 64 ,.6驚1x80 g - mol= 2 g，所以應(yīng)加入 CuO 質(zhì)量為 2 g。(3)電鍍原理：鐵是鍍件做陰極，銀是鍍層金屬做陽極， 電解質(zhì)溶液含鍍層金屬離子銀離子。所以選D。電解軍答案：(1)陰極 酸性2CU2+2HO=2CU+Qf+4H+(2)CUO2 g (3)D9 某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究鋁電極在電池中的作用，設(shè)計并進(jìn)行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下，試根據(jù)表中的實

12、驗現(xiàn)象回答下列問題：編號電極材料電解質(zhì)溶液電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg Al稀鹽酸偏向 Al2Al、Cu稀鹽酸偏向 Cu3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨4Mg Al氫氧化鈉溶液偏向 Mg5Al、Zn濃硝酸偏向 Al（1）_ 實驗 1 和實驗 2 中 Al 所作的電極（正極或負(fù)極）_（填“相同”或“不相同”）。（2）對實驗 3 完成下列填空：1鋁為_ 極，電極反應(yīng)式： _。2石墨為 _ 極，電極反應(yīng)式： _ 。3電池總反應(yīng)方程式： _ 。實驗 4 中鋁作_，理由是 _。寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：解釋實驗 5 中電流計指針偏向鋁的原因 _-8 -根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中作正極或負(fù)極的因素解析：

13、（1）活潑金屬作負(fù)極，活潑性MgAICu,實驗 1 中 Al 作正極，實驗 2 中 Al 作負(fù)極。Al 比石墨活潑，所以實驗 3 中 Al 為負(fù)極，石墨為正極，總反應(yīng)為2A1 + 6H+=2Al3+ 3HJ。實驗 4 中 Mg 不與 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)，總反應(yīng)為2Al + 2NaOHF 2fO=2NaAI（2HAl 失去電子，則 Al 為負(fù)極。（4）實驗 5 中 Al 遇濃硝酸發(fā)生鈍化，發(fā)生Zn 與濃硝酸的氧化還原反應(yīng)，Zn 作負(fù)極，Al 作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計指針偏向鋁。答案：不相同（2）負(fù) 2Al 6e=2Al3+2正 6H+ 6e=3Hf32Al + 6H+=2Al3

14、+f（3）負(fù)極Al 失去電子 Al 3e+ 40H =AlOT+ 2fO（4）Al 遇濃硝酸表面形成致密氧化膜，不能與濃硝酸繼續(xù)反應(yīng)，所以是 Zn 與濃硝酸反應(yīng)，Zn作負(fù)極，Al 作正極，電流由正極流向負(fù)極，所以電流計指針偏向鋁（5）自發(fā)的氧化還原反應(yīng)中金屬鋁是否參與反應(yīng)，金屬鋁參加反應(yīng)，失電子作負(fù)極，反之作正極(4)若甲池精煉銅時陰極增重12.8 g， 則乙池陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_ (不考慮氣體溶解情況)。2,12.8 g解析：(4)甲池陰極反應(yīng)為： Cu + 2e =Cu 生成n(Cu)=-尸=0.2 mol，轉(zhuǎn)移電64 g mol子的物質(zhì)的量n(e) = 0.4 mol;乙池陽極反應(yīng)為：2Cl 2e=Cl2f,由電子守恒知生成 Cl2