高二化學(xué)反應(yīng)原理課時作業(yè)16：1.2.2電解原理的應(yīng)用

高二《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1第2課時電解原理的應(yīng)用1．下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是()2．某同學(xué)欲在銅鑰匙上鍍鋅，有關(guān)說法正確的是()A．用銅鑰匙做陽極，碳棒做陰極，CuSO4溶液做電解質(zhì)溶液B．Zn與銅鑰匙用導(dǎo)線相連插入ZnSO4溶液中C．Zn做陽極，銅鑰匙做陰極，ZnSO4溶液做電鍍液電解D．在電鍍過程中溶液中的Zn2＋濃度減小，Cu2＋濃度增大3．以硫酸銅溶液做電解液，對含有雜質(zhì)Fe、Zn、Ag的粗銅進行電解精煉。下列敘述正確的是()①粗銅與直流電源負極相連②陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu③電路中每通過3.01×1023個電子，得到的精銅質(zhì)量為16g④雜質(zhì)Ag以Ag2SO4的形式沉入電解槽形成陽極泥A．①③ B．②④C．③④ D．②③4．將含有KCl、CuBr2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液用鉑電極進行電解，且電解時間足夠長。有以下結(jié)論：①溶液中幾乎沒有Br－；②電解質(zhì)溶液為無色；③最終溶液顯堿性；④K＋、Na＋和SOeq\o\al(2－,4)的濃度幾乎沒有變化。正確的是(設(shè)Cl2、Br2全部從溶液中逸出)()A．①②③ B．僅③C．①④ D．均正確5．某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3∶1。用石墨做電極電解溶液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是()A．陰極只析出H2B．陽極先析出Cl2，后析出O2C．電解最后階段為電解水D．溶液pH不斷增大，最后為76．根據(jù)金屬活動性順序表，Cu不能發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2H2O=Cu(OH)2＋H2↑。但選擇恰當電極材料和電解液進行電解，這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四組電極和電解液中，能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當?shù)氖?)選項ABCD陽極石墨棒CuCuCu陰極石墨棒石墨棒FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O7．某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨做電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時為使氯氣被完全吸收，設(shè)計了如圖所示的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()A．a(chǎn)為正極，b為負極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負極，b為正極；NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl8．取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圓呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()A．b電極是陰極B．a(chǎn)電極與電源的正極相連接C．電解過程中，水是氧化劑D．b電極附近溶液的pH變小9．Ⅰ.(1)電鍍時，鍍件與電源的________極連接。(2)化學(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉淀在鍍件表面形成的鍍層。若用銅鹽進行化學(xué)鍍銅，應(yīng)選用________(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。Ⅱ.尿素[CO(NH2)2]是首個由無機物人工合成的有機物。人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖。(1)電源的負極為________(填“A”或“B”)。(2)陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為_______________________、____________________。(3)電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將________________；若兩極共收集到氣體13.44L(標準狀況)，則除去的尿素為________g(忽略氣體的溶解)。10．下圖中X是直流電源，兩槽中c、d、e為石墨棒，f是銅棒，e、f兩電極的質(zhì)量相等。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。(1)①電源上a為________極(填“正”、“負”、“陰”或“陽”，下同)。②Z槽中f為________極。③連接Y、Z槽的線路中，電流的方向是d________e(填“→”或“←”)。(2)①寫出d極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：________________________。②寫出Y槽中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。③寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：____________________。(3)電解2min后，取出e、f，洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為1.28g。①在通電過程中，電路中通過的電子為________mol。②在Y槽內(nèi)加入________mol________可使溶液與原溶液完全相同?！飬⒖即鸢浮铩?．[解析]選C。鍍件上鍍銅時，銅做陽極，與電源正極相連，鍍件做陰極，與電源負極相連。2．[解析]選C。鋅為鍍層金屬，需做陽極，銅為鍍件，需做陰極，含有鍍層金屬離子的溶液做電解液。3．[解析]選D。粗銅做陽極，與電源正極相連；雜質(zhì)Ag以單質(zhì)的形式形成陽極泥。4．[解析]選A。溶液中存在的陰離子有Cl－、Br－、SOeq\o\al(2－,4)、OH－，陽離子有K＋、Cu2＋、Na＋、H＋。因用Pt電極電解足夠長的時間，陰離子首先放電的是Br－，其次是Cl－，最后是OH－，SOeq\o\al(2－,4)在溶液中不放電。陽離子先放電的是Cu2＋，其次是H＋。所以先電解CuBr2，陽極逸出Br2，陰極析出Cu，當CuBr2電解完畢時，相當于繼續(xù)電解HCl(H＋來自于水中)，當Cl－被消耗盡時，則繼續(xù)電解水。由于Cu2＋轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銅，電解液變?yōu)闊o色；Cl－放電時，水電離出的H＋放電，使溶液中的[OH－]增大；由于水被消耗，[K＋]、[Na＋]和[SOeq\o\al(2－,4)]會增大。5．[解析]選D。電解質(zhì)溶液中，n(Na＋)∶n(Cl－)∶n(H＋)∶n(SOeq\o\al(2－,4))＝3∶3∶2∶1，開始電解產(chǎn)生H2和Cl2，同時生成OH－中和H2SO4，且生成OH－多，最后相當于電解水，因而pH＞7，陰極只生成H2。三個階段分別為電解HCl、NaCl、H2O。6．[解析]選B。本題考查一些不自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的條件，可以用電解方法，Cu做陽極時，自身失電子，電極反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋，陰極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑。C項，電解液H2SO4會與生成的Cu(OH)2中和，實際上不會生成Cu(OH)2；D項，H2O導(dǎo)電能力不強；B項，Na2SO4溶液起增強導(dǎo)電性作用，電解總反應(yīng)式為Cu＋2H2O通電,Cu(OH)2＋H2↑。7．[解析]選B。消毒液發(fā)生器的下端應(yīng)接電源的正極，做陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣在上升過程中與陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉反應(yīng)生成NaClO和NaCl。8．[解析]選D。由試紙變色可知，a電極產(chǎn)生Cl2，應(yīng)為電解池的陽極，與電源正極相連，則b為陰極。D項中b電極上H＋放電，附近OH－濃度增大，pH變大。9．[解析]Ⅰ.(1)電鍍時，鍍層金屬做電解池的陽極，鍍件做電解池的陰極，與電源的負極相連。(2)鍍銅是將Cu2＋變成Cu，需要加入還原劑與之反應(yīng)。Ⅱ.(1)圖示中產(chǎn)生氫氣的電極為陰極，與陰極相連的電極為負極。(2)根據(jù)圖示信息，陽極上先產(chǎn)生氯氣，氯氣具有氧化性，尿素中的氮原子為－3價，具有還原性，兩者相遇發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)陰極室：2H＋＋2e－=H2↑。陽極室產(chǎn)生的H＋通過質(zhì)子交換膜進入陰極室，從而使陰極室H＋濃度保持不變。pH與電解前相比不變。兩極共收集到的氣體n(氣體)＝eq\f(13.44L,22.4L·mol－1)＝0.6mol陽極陰極5mol60g0．6molm[CO(NH2)2]m[CO(NH2)2]＝eq\f(60g×0.6mol,5mol)＝7.2g。[答案]：Ⅰ.(1)負(2)還原劑Ⅱ.(1)B(2)2Cl－－2e－=Cl2↑CO(NH2)2＋H2O＋3Cl2=N2＋CO2＋6HCl(3)不變7.210．[解析](1)由d附近顯紅色可知d為電解槽Y的陰極，則a為外電源正極，b為負極。e、f分別為電解槽Z的陽極、陰極。則電流方向為d→e。(2)根據(jù)放電順序可寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)。(3)e電極質(zhì)量不變，f電極質(zhì)量增加，由此可知電路中通過的電子物質(zhì)的量為n(e－)＝2n(Cu)