2018年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 4 電解原理的應(yīng)用同步練習(xí) 蘇教版選修4.doc

第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 4 電解原理的應(yīng)用（答題時(shí)間：20分鐘）一、選擇題1.在冶金工業(yè)上，常用電解法得到Na、Mg、Al等金屬，其原因主要是（）A.這些金屬的化合物熔點(diǎn)低B.它們都是輕金屬C.它們的性質(zhì)很活潑D.此方法成本低2.下列可被工業(yè)上采用的冶金方法是（）A.電解熔融的氯化鋁制鋁B.電解熔融的氯化鎂制鎂C.電解氯化鈉溶液制鈉D.高溫下用H2還原氧化鎂制鎂3.下列有關(guān)電解精煉銅的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.粗銅做陰極B.電解一段時(shí)間后，溶液中會(huì)存在鋅、鐵等不活潑的金屬陽(yáng)離子C.陽(yáng)極泥中含有金、銀等貴重金屬D.電解質(zhì)溶液可以選用硫酸銅溶液4.電解法精煉含有Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)的粗銅。下列敘述正確的是（）A.電解時(shí)以硫酸銅溶液作電解液，精銅作陽(yáng)極B.粗銅與電源負(fù)極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)C.陰極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu2+ + 2eCu D.電解后Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)會(huì)沉積在電解槽底部形成陽(yáng)極泥5.某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“黑筆寫紅字”的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用氯化鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是（）A.鉛筆端作陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D.a點(diǎn)是負(fù)極，b點(diǎn)是正極6.如圖是在待鍍鐵制品上鍍銅的實(shí)驗(yàn)裝置，則下列說(shuō)法正確的是（）A.電源a極為負(fù)極B.極上銅放電而逐漸消耗C.極上發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2D.極上Cu2放電而使溶液中Cu2濃度逐漸變小7.關(guān)于惰性電極電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（）A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行远⑻羁疹}8.（1）用惰性電極電解飽和NaCl溶液，請(qǐng)寫出：陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：；總反應(yīng)離子方程式：。要使電解后的溶液恢復(fù)到和原溶液一樣，則應(yīng)加入一定量的。（2）用電解法精煉粗銅，電解液選用CuSO4溶液。請(qǐng)回答：陽(yáng)極的電極材料是，電極反應(yīng)式是；陰極電極的材料是，電極反應(yīng)式是。（雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）9.粗銅中常含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，工業(yè)上常用電解的方法精煉粗銅。（1）電解時(shí)_作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為_；_作陰極，電極反應(yīng)式為_。（2）電解前CuSO4溶液的濃度為1 molL1，電解時(shí)如有0.5 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則此時(shí)電解液中CuSO4的濃度為_，陰極得到的純銅質(zhì)量為_。陽(yáng)極泥的主要成分是_。10.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。Y電極上的電極反應(yīng)式為，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是，電極反應(yīng)式是。Y電極的材料是，電極反應(yīng)式是。（說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）（3）工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽(yáng)離子交換膜（只允許陽(yáng)離子通過），其工作原理如圖所示。該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式是_。通電開始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從溶液出口_（填寫“A”或“B”）導(dǎo)出一、選擇題1.C 解析：某些活潑金屬或某些活潑非金屬因從化合物中還原或氧化制取很難，故采用電解法。例如：2NaCl2Na+Cl2 MgCl2Mg+Cl2 2Al2O34Al+3O2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 2KHF22KF+H2+F22.B 解析：氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下以分子狀態(tài)存在，其中缺少自由移動(dòng)的離子，故不能用電解熔融氯化鋁的方法制鋁。A不正確。Na、Mg2、Al3在水溶液中電解時(shí)，電子被H得到，因而電解比氫活潑的金屬陽(yáng)離子的水溶液是得不到金屬單質(zhì)的。C不正確。比Al活潑的金屬很難用一般的還原劑（如H2、CO、C等）把它們從化合物中還原出來(lái)。況且，MgO熔點(diǎn)很高。工業(yè)上制取鎂是采用電解熔融MgCl2的方法。D不正確，所以答案選B。3.A 解析：電解精煉銅時(shí)粗銅必須作陽(yáng)極，精銅作陰極，硫酸銅作電解質(zhì)溶液。A不正確，D正確。粗銅中含有比銅活潑的金屬，電解時(shí)先失去電子，B正確。同時(shí)粗銅中也含有比銅不活潑的金、銀等貴重金屬，在電解時(shí)不會(huì)失去電子，故而形成陽(yáng)極泥。答案是A。4.C解析：A.不正確，電解時(shí)以硫酸銅溶液作電解液，粗銅作陽(yáng)極，精銅作陰極；B.不正確，粗銅與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu 2eCu2；C.正確，陰極上發(fā)生的反應(yīng)是Cu2+ + 2eCu；D.不正確，電解后Ag等雜質(zhì)會(huì)沉積在電解槽底部形成陽(yáng)極泥，F(xiàn)e、Zn先溶解，留在溶液中。5.D解析：本題考查的是電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)，電解實(shí)驗(yàn)中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氯氣，陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，由電極反應(yīng)式可知，在陰極生成氫氧化鈉，出現(xiàn)紅色字跡，所以鉛筆作陰極，a為電源負(fù)極。故選D。6.B解析：電鍍時(shí)，鍍件作陰極，則b為負(fù)極，鍍層金屬作陽(yáng)極，a為正極，故A項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)中，Cu22e=Cu，故C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中CuSO4溶液的濃度不變，也是錯(cuò)誤的，答案選B。7.B解析：A.電解時(shí)不會(huì)有單質(zhì)鈉生成，陰極得到是氫氣，故錯(cuò)；電解NaCl水溶液后溶液呈堿性，即酚酞試液，溶液呈紅色，故C、D項(xiàng)錯(cuò)。故選B。二、填空題8.（1）2Cl2e=Cl2；2Cl+2H2O2OH+H2+Cl2 HCl （2）粗銅，Cu2e=Cu2+精銅，Cu2+2e=Cu 解析：（1）用惰性電極電解飽和食鹽水陽(yáng)極反應(yīng)式為2Cl2e= Cl2，陰極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2+2OH，總反應(yīng)式為2Cl +2H2O 2OH + H2 + Cl2。（2）粗銅電解精煉時(shí)粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，硫酸銅溶液作電解液。粗銅中比銅活潑的金屬失電子溶解，比銅不活潑的金屬形成陽(yáng)極泥沉積到電解槽底部。陽(yáng)極反應(yīng)為Cu2e=Cu2+等，陰極反應(yīng)為Cu2+2e=Cu。9.（1）粗銅 Cu2e=Cu2+，Zn2e=Zn2+純銅Cu2+2e=Cu（2）1 molL1 16 g 銀、金解析：本題考查精煉銅的有關(guān)知識(shí)。注意：在精煉銅的過程中，理論上電解液濃度保持不變。10.（1）2H+ + 2e = H2放出氣體，溶液變紅。2Cl 2e = Cl2 把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色。（2）純銅 Cu2+ + 2e = Cu 粗銅 Cu 2e = Cu2+（3）4OH4eO22H2O，2H+ + 2e = H2使H+濃度減小B解析：（1）X和電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式是2H+ + 2e = H2。隨著氫離子的不斷放電，陰極周圍水的電離平衡被破壞，所以陰極周圍溶液顯堿性，溶液變成紅色。Y電極和電源的正極相連，作陽(yáng)極，溶液中的氯離子放電生成氯氣，電極反應(yīng)式是2Cl2e=Cl2。由于氯氣具有強(qiáng)氧化性，能把碘化鉀氧化生成單質(zhì)碘，據(jù)此可以檢驗(yàn)，即把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色。（2）粗銅精煉時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，硫酸銅作電解質(zhì)溶液，所以X是純銅，電極反應(yīng)式是Cu2+ + 2e = Cu。Y電極是粗銅，電極反應(yīng)式是Cu2e=Cu2+。（3）陽(yáng)極是溶液中的OH離子放電生成氧氣，電極反應(yīng)式是4OH4eO22H2O。陰極氫離子放電失去氫氣，電極反應(yīng)式為2H+2e=H2。隨著氫離子的不斷放電，陰極周圍水的電離平衡被破壞，使H+濃度減小，OH濃度增大，溶液顯堿性。由于陽(yáng)離子交換膜只能允許陽(yáng)離子通過，而OH在陰極生成。根據(jù)裝置圖可知，B電極是陰極，所以除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從溶液出口B導(dǎo)出。