鞏固練習(xí)-電解原理的應(yīng)用-提高

【鞏固練習(xí)】一、選擇題．氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是（ ）。A．電池放電時，電池負極周圍溶液的 pH不斷增大．電池放電時，鎳元素被氧化C．電池充電時，氫元素被氧化D．電池放電時， H2是負極2．下列敘述中正確的是 ()A．用鉑電極電解 NaOH溶液，一段時間后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變．用電解法精煉粗銅時，粗銅作陰極C．用惰性電極電解100mL飽和食鹽水，生成112mL氫氣(標況)時，氫氧根離子濃度約為0.05mol/L(假定溶液體積仍為100mL)．銅鋅原電池工作時，正極從外電路得到電子3．下列關(guān)于離子交換膜電解槽的敘述錯誤的是（ ）。．精制飽和食鹽水進入陽極室．純水（加少量NaOH）進入陰極室．電解槽的陽極用金屬鐵網(wǎng)制成4．在鐵制品上鍍一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計正確的是（ ）。．鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子．鐵作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子．鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子5．下列過程需要通電后才可進行的是（ ）。①電離；②電解；③電鍍；④電泳；⑤電化學(xué)腐蝕A．①②③B．②③④C．②④⑤D．①②③④⑤6．下列關(guān)于電解法精煉粗銅的敘述中不正確的是（）。A．粗銅板作陽極，純銅片作陰極，CuSO4溶液作電解液Cu2＋+2e-＝CuB．電解時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的反應(yīng)為：C．粗銅中所含Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積槽底，形成陽極泥D．電解銅的純度可達99.95%～99.98%7．關(guān)于原電池和電解池的敘述正確的是（ ）。．原電池中失去電子的電極為陰極．原電池的負極、電解池的陽極都發(fā)生氧化反應(yīng)C．原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成．電解時電解池的陽極一定是陰離子放電8．下列敘述正確的是（ ）。．在原電池的負極和電解池的陰極上發(fā)生的都是氧化反應(yīng)B．實驗室用惰性電極電解 Na2SO4溶液，陰、陽兩極收集到的氣體體積之比為 1∶2電解C．電解稀硫酸溶液，可能發(fā)生反應(yīng)： Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑D．在銅的電解精煉過程中，電解質(zhì) CuSO4溶液中Cu2+濃度始終保持不變9．關(guān)于下列四個裝置圖的說法，正確的是（ ）。A．①裝置中陰極處產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶櫟矸跭I試紙變藍B．②裝置中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C．③裝置中電子由b極流向a極D．④裝置中的離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應(yīng)10．右圖所示的兩個實驗裝置中，溶液的體積均為300mL，開始時電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1mol／L，工作一段時間后，測得導(dǎo)線中均通過0.02mol電子，若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化，則下列敘述中正確的是（）。A．溶液的pH變化：①增大，②減小B．①為原電池，②為電解池C．電極反應(yīng)式：①中陽極：－－＝2H2O+O2↑，②中負極：2H+－4OH－4e+2e＝H2↑D．產(chǎn)生氣體的體積：②＞①11．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（ ）．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．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12．鉛蓄電池的工作原理為： Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。研讀下圖，下列判斷不正確的是 ( )－++SO4－A．K閉合時，d電極反應(yīng)式：PbSO4+2H2O－2e＝PbO2+4H2B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時，Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2molC．K閉合時，Ⅱ中SO2－向c電極遷移4D．K閉合一段時間后，Ⅱ可單獨作為原電池，d電極為正極13．鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(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+OHB．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C．放電時負極附近溶液的堿性不變D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動二、非選擇題1．如圖所示，當(dāng)線路接通時，發(fā)現(xiàn)M（用石蕊試液浸潤過的濾紙）a端顯藍色，b端顯紅色，且知甲中電極材料是鋅、銀，乙中電極材料是鉑、銅，且乙中兩電極不發(fā)生變化。填寫下列空白：（1）甲、乙分別是什么裝置________、________。（2）寫出 A、B、C、D的電極名稱以及電極材料和電極反應(yīng)式________。2．某課外活動小組準備用如圖所示的裝置進行實驗。現(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：（1）甲同學(xué)在實驗中將電鍵K5閉合，Zn電極上的電極反應(yīng)式為________。（2）乙同學(xué)準備進行電解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．K1和K2B．K1和K3C．K1和K4D．K2和K3E．K2和K4（3）丙同學(xué)準備在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________（選項如上）。3．如圖所示，若電解 5min時，測得銅電極的質(zhì)量增加 2.16g，試回答：（1）電源中X極是________（填“正”或“負”）極。（2）通電5min時，B中共收集到224mL（標準狀況）氣體，溶液體積為200mL。（電解前后溶液的體積變化忽略不計），則通電前c(CuSO4)=________。（3）若A中KCl溶液的體積也是 200mL，則電解后溶液的 pH=________。【答案與解析】一、選擇題1．DH+，其周圍pH減小，【解析】放電時，是原電池，反應(yīng)應(yīng)從左向右看，顯然H2失e－，為電源負極反應(yīng)物，生成A錯，D對；NiO(OH)為正極，得電子生成Ni(OH)2，被還原，B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。2．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)量分數(shù)增大。、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，與電源的負極相連，用CuSO4溶液作電解液。C、得：x＝0.01mol因此OH－濃度為3．D【解析】用離子交換膜電解槽電解飽和食鹽水時，C1－在陽極放電，H2O電離出的H+在陰極放電，因此食鹽水和純水分別進入陽極室和陰極室，A,B對；在陰極H+放電，生成H2的同時，產(chǎn)生大量OH－,故H2和NaOH為陰極產(chǎn)物，C項對；電解槽的陽極材料用金屬鈦網(wǎng)制成（一種惰性材料），不能用非惰性材料鐵網(wǎng)，D錯。4．AZn放電生成Zn2+進【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。5．B【解析】①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；②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；③電鍍是電解的一種，需要通電；④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；⑤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。6．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。7．B【解析】原電池的兩極一般稱為正極和負極。負極是電子流出的極，即負極材料失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；電解池的兩極一般稱之為陰極和陽極，陰極與電源的負極相連，電源負極流出的電子聚集在電解池的陰極，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。8．C【解析】選項A，電解池的陰極發(fā)生的是還原反應(yīng)。選項B，用惰性電極電解Na2SO4溶液，其實質(zhì)是電解水，陰極產(chǎn)生H2，陽極產(chǎn)生O2，其體積之比為2∶1；選項C，用Cu作電極電解稀硫酸可發(fā)生反應(yīng)：SO電解42↑。選項D，因粗銅中的雜質(zhì)也可能失去電子，所以粗銅減少的銅的質(zhì)量與陰極析出24Cu+HCuSO+H銅的質(zhì)量不等，溶液中的Cu2+濃度會減小。9．D2Cl－－2e－＝Cl2↑，陰極：Cu2++2e【解析】A項，電極反應(yīng)式分別為陽極：－＝Cu，陽極產(chǎn)生的Cl2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)與電源負極相連接；C項，氫氧燃料電池工作時，負極上通入的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+H2O，工業(yè)上常采用離子交換膜法電解裝置。10．DCu2++2e【解析】①是電解池，陰極：－＝Cu，陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑。②是原電池，負極：Zn－2e－＝Zn2+，正極：2H+－變化是①中－放電，pH減小，②中有H+放電，pH增大，錯誤；D項+2e＝H2↑。A項pHOH通過0.02mol電子后，產(chǎn)生的氣體①中為0.005mol，②中為0.01mol，正確。11．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，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，所以升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（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。12．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2－，d電極上的PbSO4轉(zhuǎn)化為Pb和SO4PbSO4轉(zhuǎn)化為PbO2和SO42－，故SO42－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。13．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；放電時負極反應(yīng)是：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，因消耗了OH-，所以負極附近的pH下降，C錯；放電時，電解質(zhì)中的OH-向負極移動，D錯。二、非選擇題1．（1）原電池－極（正極Ag）：Cu2++2e－＝Cu；C極（陽電解池（2）A極（負極Zn）：Zn－2e＝Zn2+；B極Pt）：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑，D極（陰極Cu）：2H++2e－＝H2↑【解析】由于a端顯藍色，可推知a端附近呈堿性顯然濾紙上水電離的H+在a端獲得電子發(fā)生反應(yīng)，使該端OH－濃度較大。由于鋅活動性強于銀，甲池為原電池。乙池中Cu、Pt不參與反應(yīng)，故C極為Pt，D極為Cu，顯然乙池為電解池。電子從A→a→b→D→C→B→A。濾紙上水電離的OH－在b端反應(yīng)，b端H+濃度增大，使