電解原理的應(yīng)用習(xí)題專練含答案解析

1、電解原理的應(yīng)用習(xí)題專練一、選擇題.氫鍥電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鍥電池。氫鍥電池的總放武-H2+NiO（ OH） =Ni.以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是（）A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護作用.鉛蓄電池的工作原理為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSQ+2H2O。研讀下圖，下列判斷不正確的是 （）, X30*H1s0, nA. K 閉合時，d 電

2、極反應(yīng)式：PbSQ+2H2。2e =Pb6+4H+SO42B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時，I中消耗的 H2SO4為0.2 molK閉合時，II中SO42一向c電極遷移K閉合一段時間后，H可單獨作為原電池，d電極為正極13.鍥鎘(Ni-Cd )可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鍥鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH放電一溶液，具充、放電按下式進行：Cd + 2NiOOH + 2H 20 r充電 Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說法正確的是()A .放電時正極反應(yīng)：NiOOH + H2O +e =Ni(OH) 2+ OH-B.充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C.放電時負(fù)極附近溶

3、液的堿性不變D.放電時電解質(zhì)溶液中的 OH-向正極移動二、非選擇題.氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式 。(2)離子交換膜的作用為 、。精制飽和食鹽水從圖中 位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中 位置流出。(選填“a” “b”(4)KClO3可以和草酸(H2c2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑 CIO2,還生成CO2和KHSO4等物 質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(5)室溫下，0.1 moI/L NaCIO溶液的pH 0.1 m

4、oI/L Na2SO3溶液的pH(選填大于“、小于”-o _或等于)。濃度均為0.1 mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO3、CO3、HSO3、HCO3一濃度從大到小的順序為：。已知：H2SO3Ki1=1.54 10-2Ki2=1.02 X0-7_ _-8HClO Ki1=2.95 10H2CO3Ki1=4.3 X0-7Ki2=5.6 漢0-112.某課外活動小組準(zhǔn)備用如圖所示的裝置進行實驗?，F(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了如下電極材料和電解質(zhì)溶液：A電極B電極C電極甲CuZnH2S04乙Pt：FtCuC12丙FeCuAB;二些-X薄液(1)甲同學(xué)在實驗中將電鍵 K5閉合，

5、Zn電極上的電極反應(yīng)式為 。(2)乙同學(xué)準(zhǔn)備進行電解 CuCl2溶液的實驗，則電解時的總反應(yīng)方程式為 ;實驗時應(yīng) 閉合的電鍵組合是。(從下列五項中選擇所有可能組合，第三小題也在這五項中選擇)A. Ki 和 K2B.Ki 和K3C. Ki和 K4D.K2和K3E.K2和 K4(3)內(nèi)同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu,選擇了某種鹽來配制電鍍液，則該鹽的化學(xué)式為 ,實 驗時，應(yīng)閉合的電鍵組合是 他項如上)?！敬鸢概c解析】一、選擇題D【解析】放電時，是原電池，反應(yīng)應(yīng)從左向右看，顯然 H2失e，為電源負(fù)極反應(yīng)物，生成H + ,其 周圍pH減小，A錯，D對；NiO(OH)為正極，得電子生成Ni(OH)2,被還原，B

6、錯；電池充電時， 是電解池，反應(yīng)式應(yīng)從右向左看，顯然氫元素被還原，C不對。D【解析】A電解NaOH溶液實際是電解H2O, 一段時間后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。B、用電解法精練粗銅時，用粗銅極作陽極，與直流電源的正極相連，用純銅片作陰極，與電源的 負(fù)極相連，用CuSO4溶液作電解液。C、2加。+2匕0電解2m0+&T T0 05mol得：x=0.01mol0.01 mol因此OH濃度為而xil兀=0, Imol/LC【解析】選項A,因Fe(OH)3膠粒帶正電荷，W極附近顏色加深，說明 W與電源負(fù)極相連，故M 為電源的正極，N為電源的負(fù)極。選項B,電解CuSO4溶液時產(chǎn)生H2SO4導(dǎo)致溶液pH減

7、小。選項 C,根據(jù)反應(yīng)：2CuSO4+ 2H2O2Cu +O2T+ 2H2SO4, X極上產(chǎn)生。2單質(zhì)，Y極上產(chǎn)生Cu單質(zhì)，二者物質(zhì)的量之比為1: 2。選項D, U為電鍍池的陽極，Ag為陽極而溶解，AgNO3電鍍液 中的Ag+在R上析出而鍍上 Ag。A【解析】在鐵制品上鍍鋅，即要求鋅作陽極，鍍件鐵為陰極，電解質(zhì)溶液中含鋅離子，陽極 Zn放 電生成Zn2+進入溶液補充由于在陰極放電而消耗的 Zn2+, Zn2+在陰極鐵(鍍件)上析出。B【解析】電離是指電解質(zhì)在水溶液中或在高溫熔融時離子鍵被破壞而離解成陰陽離子的過程；電解是指使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程，必須通電才能進行

8、； 電鍍是電解的一種，需要通電；電泳是指帶電微粒（主要指膠體顆粒）在直流電源的外加電場作用下發(fā)生定向移動， 需要通電才 能進行；電化學(xué)腐蝕是指金屬因形成原電池被氧化而腐蝕，該過程是自發(fā)的不需通電，反而會形成電流。C【解析】精煉某金屬，含雜質(zhì)金屬應(yīng)作陽極，純單質(zhì)作陰極，含該種金屬元素的離子作電解液，金 屬活動性在Cu后面的金屬雜質(zhì)形成陽極泥，活動性在 Cu前面的金屬先放電進入溶液但其陽離子 不放電，從而將該金屬與雜質(zhì)分離。B【解析】原電池的兩極一般稱為正極和負(fù)極。負(fù)極是電子流出的極，即負(fù)極材料失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；電解池的兩極一般稱之為陰極和陽極， 陰極與電源的負(fù)極相連，電源負(fù)極流出的電子聚集

9、 在電解池的陰極，因此陰極處有物質(zhì)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，而陽極與電源的正極相連，陽極處有物質(zhì)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，因此選項 A錯，B對；電解池的陰極一般為電解質(zhì)溶液中的陽離子得電子，而其陽極若陽極材料為惰性電極（石墨、 Au、 Pt）則溶液中的陰離子失電子放電，但若陽極為非惰性電極（除 Au、Pt以外的金屬）則陽極材料 本身優(yōu)先于溶液中的陰離子而放電，因此選項D錯；原電池兩極一定是活潑性不同的導(dǎo)體（石墨也為導(dǎo)體）故C錯。D【解析】A.若該裝置是探究氯堿工業(yè)原理，則 Cu電極應(yīng)該與電源的負(fù)極連接，石墨電極與直流 電源正極相連，錯誤；B. Cu電極為陰極，在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H+2e-=H2T;在陽

10、極C電極上發(fā)生 反應(yīng)：2C2e=Cl2。;所以用濕潤KI淀粉試劑在碳電極附近檢驗氣體，試紙變藍色，錯誤；C.由 于Cu電極為陰極，在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H+2e=H2T;破壞了附近的水的電離平衡，最終在 Cu電極 附近氫氧化鈉產(chǎn)生，Na+向銅電極遷移，錯誤；D.銅電極的反應(yīng)式為：2H+ 2e = H2T,正確。D【解析】A項，電極反應(yīng)式分別為陽極：2Cl -2e =Cl2t,陰極：Cu2+2e =Cu,陽極產(chǎn)生的C12 能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍；B項，電鍍裝置中待鍍鐵制品（鍍件）應(yīng)與電源負(fù)極相連接；C項,氫氧燃料電池工作時，負(fù)極上通入的 H2失電子，電子由a極流向b極；D項，氯堿工業(yè)中陽極產(chǎn) 生

11、Cl2,陰極附近溶液中生成NaOH,為防止Cl2與NaOH發(fā)生反應(yīng)Cl2+2NaOH= NaCl+NaClO+H 2。, 工業(yè)上常采用離子交換膜法電解裝置。D【解析】是電解池，陰極：Cu2+2e = Cu,陽極：4OH -4e =2H2O+O2/t是原電池，負(fù)極： Zn-2e =Zn2+,正極：2H+2e=H2- A項pH變化是中OH一放電，pH減小，中有H+放電， pH增大，錯誤；D項通過0.02 mol電子后，產(chǎn)生的氣體中為0.005 mol,中為0.01 mol,正確。C【解析】電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液 作電鍍液。因此在鐵制品上鍍鋅時

12、，鐵作陰極，鋅作陽極，由于鋅比鐵活潑，因此未通電前可以構(gòu) 成原電池，但此時鋅作負(fù)極失去電子，鐵作正極，而電鍍時鋅仍然失電子，所以選項A不正確;在氧化還原反應(yīng)中必需滿足得失電子守恒，因此電鍍時通過的電量與鋅的析出量有確定關(guān)系而與能 量變化無關(guān)，B不正確；由于電鍍時保持電流恒定，因此導(dǎo)線中通過的電子速率是不變的，所以開 高溫度不能改變電解反應(yīng)速率，C正確；鍍鋅層破損后，由于鋅比鐵活潑，所以即使發(fā)生電化學(xué)腐 蝕也是鋅失去電子而保護了鐵，即選項 D也不正確?！究偨Y(jié)升華】在電解池中，陰極：得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極本身不參加反應(yīng)，一定是電解質(zhì)溶 液中陽離子 爭”得電子；陽極：失電子，氧化反應(yīng)，若為金屬(

13、非惰性)電極，電極失電子，若為 惰性電極，電解質(zhì)溶液中陰離子 爭”失電子。C【解析】C項，當(dāng)K閉合時I為原電池、II為電解池，II中 c電極上的PbSQ轉(zhuǎn)化為Pb和SO42, d電極上的PbSO4轉(zhuǎn)化為PbO2和SO42,故SO42一從兩極上脫離下來向四周擴散而并非做向定移動?！究偨Y(jié)升華】電化學(xué)解題的關(guān)鍵：一定要分析清楚電極的材料、各電極的反應(yīng)。有關(guān)電解的計算： 通常是求電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。運用電子守恒原理解答。A【解析】此題以可充電電池為載體，考察了原電池和電解池的工作原理。 可充電電池的放電過程是 原電池工作的過程，而充電

14、的過程相當(dāng)于是電解的過程，因此是電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程，B錯；放電時負(fù)極反應(yīng)是：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,因消耗了 OH-,所以負(fù)極附近的pH下降，C錯；放 電時，電解質(zhì)中的OH-向負(fù)極移動，D錯。二、非選擇題1.(1) 2C+2H2O 錯誤！未找到引用源。2OH -+H2T+ CI2 T;(2)讓Na+通過平衡離子的電荷并導(dǎo)電，防止 OH與氯氣反應(yīng)，防止氫氣與氯氣反應(yīng)；a； d;2KClO3 + H2c2O4+ 2H2SO4=2ClO2+ 2CO2 t+ 2KHSO4+ 2H2O;(5)大于；：c(SO32 )c(CO32 )c(HCO3 )c(HSO3 )?！窘馕觥?1)電解飽和氯化鈉溶液：2C+ 2H2O錯誤！未找到引用源。2Od+ H2T+ CbT;(2)離子交換膜的作用是讓Na+通過平衡離子的電荷，防止 OH與氯氣反應(yīng)，防止氫氣與氯氣反(3)陽極反應(yīng)式為：2Cl -2e =Cl2t,精制飽和食鹽水從a處補充，陰極反應(yīng)式為2H2O + 2e=H2T + 2OH ,氫氧化鈉溶液從d處流出；(4) KClO3可以和草酸(H2c2。4)、硫酸反應(yīng)，2KClO3+H2c2O4+2H2SO4=2ClO