高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池第三课时课时训练

第四章第二节第三课时电镀课后强化习题

—2021-2022学年高二化学上学期人教版（2019）选择性必修一

一、单选题（共17题）

1．下列说法正确的是（    ）

A．装置①中，反应开始时，Al是负极，且在NaCl溶液中生成红棕色气体

B．装置②在电解过程中，a极附近溶液变红

C．可以用装置③在铁上镀铜，d极为铜，c极为铁

D．装置④中发生铁的吸氧腐蚀

2．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是（    ）

A．铁片上镀铜时，Y是纯铜

B．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁

C．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变

D．电解饱和食盐水时，X极的电极反应式为4OH-－4e-=2H2O＋O2↑

3．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则下列说法不正确的是（    ）

A．电源A极是正极

B．(甲)(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶2

C．欲用(丙)装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液

D．装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶体带正电

4．用下列实验装置进行相应实验，装置及操作正确、且能达到实验目的是（　　）

A．量取20.00mLKMnO4溶液 B．验证铁发生吸氧腐蚀

C．铁制品表面镀锌 D．设计铜锌原电池

5．关于下列各图说法正确的是（    ）

A．装置①中阳极上析出红色固体    B．装置②中待镀铁制品应与电源的正极相连

C．装置③中外电路电子由b极流向a极 D．装置④中离子交换膜可以避免氯气与氢氧化钠溶液反应

6．下列说法正确的是（    ）

A．氯碱工业中可以使用阴离子交换膜

B．电解法精炼铜时，电路中每转移2mol电子，阳极质量就减少64g

C．镀锌铁镀层破坏后锌仍能减缓铁腐蚀，其原理为牺牲阳极的阴极保护法

D．第五套人民币的一元硬币材质为铜芯镀银，在电镀过程中，铜芯应做阳极

7．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是（    ）

A．通电后，Ag+向阳极移动            B．银片与电源负极相连

C．该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-Ag   D．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初

8．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化①~⑧为各装置中的电极编号。当K闭合后，下列说法正确的有（    ）

①D装置中纯Cu电极反应为:Cu2+＋2e-＝Cu

②整个电路中电子的流动方向为:③→②；①→③；⑦→⑥；⑤→④

③装置原理上是一个电镀池(Ag表面镀Cu)，其中Cu作阴极，Ag作阳极

④A装置中C电极反应为:O2＋4e-＋2H2O＝4OH-

A．①② B．③④ C．②③④ D．①②④

9．下列描述中，不符合生产实际的是（    ）

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝 B．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

C．电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极 D．电解饱和食盐水制烧碱，阳极室产生氯气

10．下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是(   )

A．氢氧碱性燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-4OH-

B．粗铜精炼时与电源正极相连的是纯铜,主要电极反应式:Cu-2e-=Cu2+

C．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-3e-Fe3+

D．钢闸门应与外接电源的负极相连,起保护作用

11．某化学小组进行电化学研究，甲同学设计如图所示装置，乙同学利用甲同学的装置和桌面上其他的药品与材料，不能完成的实验是(　 　)

A．使甲同学装置中的正极变为负极 B．设计一个新的原电池

C．在石墨电极上镀锌 D．使锌电极受到保护

12．假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①~⑧为各装置中的电极编号。下列说法错误的是（    ）

A．当K闭合后，B装置在电路中做电源

B．当K闭合后，C装置中银片质量增加

C．当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为③→②；①→⑧；⑦→⑥；⑤→④

D．当K闭合后，保持温度不变，A、B装置pH均变大，D装置中CuCl2溶液的浓度保持不变

13．若要在铜片上镀银时，下列叙述中正确的是（    ）

①将铜片接在电源的负极          ②将银片接在电源的负极

③在铜片上发生的反应是Ag++e-=Ag    ④在银片上发生的反应是4OH--4e-=O2↑+2H2O

⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液     ⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液

A．①③⑥ B．②③⑥

C．①④⑤ D．②③④

14．化学是一门以实验为基础的学科，掌握基本实验方法和操作技能是做好化学实验的基础。关于下列叙述中，正确的是（    ）

A．用玻璃棒蘸取0.lmo/LNaOH溶液滴在湿润的pH试纸中央，与标准比色卡对比，读出pH为13

B．贮存FeCl3溶液，要在溶液中加入少量硫酸

C．向1mL0.1mo/LMgCl2溶液中滴加1mL0.2mol/LNaOH溶液，产生白色沉淀，再滴加2滴0.lmol/LFeCl3溶液，白色沉淀再变为红褐色

D．电镀铜实验时，应该把待镀铁制品与电源正极相连

15．下列电化学装置正确且能达到目的的是（    ）

A．用装置甲在铁制品表面镀铜 B．用装置乙电解精炼铜

C．用装置丙制备NaOH和氯气 D．用装置丁保护钢闸门

16．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法不正确的是（     ）

A．燃料电池工作时，正极反应为O2+4H++4e﹣＝2H2O

B．a极是铜，b极是铁时，可实现铁上镀铜

C．a极是含锌、铁的粗铜，b极是纯铜，a极溶解铜的质量与b极析出的铜质量相等

D．若a、b两极均为石墨时，在相同条件下，a极产生的气体与电池中消耗的H2体积不相同

17．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是（    ）

A．0.1mol氧气与2.3g金属钠充分反应，转移的电子数为0.4NA

B．电镀铜时，镀件上质量增加6.4g时，转移的电子数为0.2NA

C．将0.1mol乙烷和0.1molCl2混合光照，生成一氯乙烷的分子数为0.1NA

D．0.2mol/L的NaAlO2溶液中的数目小于0.2NA

二、综合题（共4题）

18．硫及其化合物与人类生产、生活密切相关。

（1）已知：S(s)+O2(g)= SO2(g) ΔH1=-a kJ·mol-1

S(g)+O2(g)= SO2(g) ΔH2=- b kJ·mol-1

则a___(填“>”或“<”)b。

（2）在一定温度和压强下，将2molSO2和1molO2置于密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，并达到平衡。

①若再加入1 molO2，该平衡向___(填“正”或“逆”)反应方向移动；

②若降低温度，达到平衡时测得SO2的含量减少，则正反应是___(填“吸热”或“放热”)反应；

③该反应的化学平衡常数表达式K=___。若只增大压强，则K__(填“增大”“减小”或“不变”)。

（3）常温下，现有0.5mol·L-1Na2SO3溶液，请判断：(Na2SO3第一步水解的离子方程式是SO32-+H2OHSO3-+OH-)

①该溶液的pH___(填“>”或“<”)7；

②该溶液中c(Na+)___(填“>”或“<”)2c(SO32-)；

③盐类水解反应是吸热反应。加热该溶液，SO32-的浓度将__(填“增大”或“减小”)。

（4）如图是电解硫酸铜溶液的装置。

①若a、b为石墨电极，b电极的质量增加，写出该极的电极反应式：___；

②电镀是电解原理的一种重要应用。若利用该装置在铁件上镀铜，则铁件应与电源的__ (填“正极”或“负极”)连接。

（5）已知硫酸钡的沉淀溶解平衡为：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq) Ksp=1.0×10-10。在硫酸钡的饱和溶液中Ba2+的浓度为____mol·L-1。

19．Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。

（1）镀镍的方法有：方法Ⅰ： 电镀镍。以NiSO4为电镀液。

①待镀零件与电源___________相连。

方法Ⅱ：化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2－的溶液中，在酸性等条件下发生下述反应：

（a）____Ni2++____H2PO2－+_____→___Ni ++______H2PO3－+____,

（b）6H2PO2－+ 2H+＝ 2P+ 4H2PO3－+ 3H2↑

上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的。

②写出并配平反应式（a）。______________

（2）LiNiO2是一种前景很好的锂离子电池正极材料。当温度高于850℃时，LiNiO2会分解。工业上用Ni(OH)2与LiOH的混合物在空气流中加热到700～800℃制得 LiNiO2，该反应的化学方程式为________________，加热温度不宜过高的原因是________________________，工业上也可用LiNO3代替上述工艺中的LiOH，存在的缺点可能是____________。

（3）以废旧二次电池为原料回收利用合成Ni(OH)2的工艺：

已知：酸浸后滤液中含有Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+；Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－33，Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10－14；

①“氧化除锰”是将锰元素最终转化为MnO2而除去，反应历程如下：

i．5S2O82－+2Mn2++8H2O=2MnO4－+10SO42－+16H+；

ii．_____________________________________(用离子方程式表示)。

②调pH=5操作时，已知溶液中Ni2+浓度为2.0mol/L，则“滤渣II”中是否存在Ni(OH)2沉淀?____________(列式计算，并使用必要的文字说明)。

20．次磷酸钠(NaH2PO2)广泛应用于化学镀镍，次磷酸钠的生产与镀镍过程如下：

据此回答下列问题：

(1)红磷与黄磷之间的关系为___________。

(2)次磷酸钠中磷元素的化合价为___________。

(3)写出碱溶过程的化学反应方程式___________，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。

(4)已知次磷酸钠中的为四面体结构，请写出的结构式___________，次磷酸钠NaH2PO2为___________填“酸式盐”、“碱式盐”、“正盐”。

(5)请简述化学镀镍的反应原理___________。

21．NiSO4·XH2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣(除镍外，还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。操作步骤如图：

(1)在待镀件上镀镍时，待镀件应作___极，电镀过程中电解质溶液浓度_____(填“增大”、“减小”、“不变”)

(2)向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质。已知FeS难溶解于水，利用溶解平衡移动原理解释加入FeS前调pH的原因____(请用化学用语结合文字说明)；当Zn2+恰好沉淀完全时，c(Zn2+)=10-5mol/L，则c(Cu2+)=_____mol/L[已知Ksp(CuS)=1.3×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24]。

(3)滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，流程中在滤液Ⅲ后又设计了两步，再次得到NiSO4溶液，这样设计流程的目的是_______。

(4)为测定NiSO4•xH2O晶体x的值，称取26.3g晶体加热至充全失去结晶水，剩余固体15.5g，则x的值等于____。

参考答案

1．C

2．B

3．D

4．B

5．D

6．C

7．C

8．A

9．C

10．D

11．C

12．D

13．A

14．C

15．B

16．C

17. B

18.<    正    放热    或    不变    >    >    减小    Cu2++2e-=Cu    负极    1.0×10-5   

19．负极    2、1、1H2O、2、1、2H+    4Ni(OH)2+4LiOH+O24LiNiO2+6H2O    防止温度高于850℃时LiNiO2分解    产生氮氧化物，污染环境    2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+    pH=5，滤液中c(OH-)=10-9mol/L，Qc=c2(OH-)·c(Ni2+)=2×10-18＜Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-14，故无Ni(OH)2沉淀产生。   

20．同素异形体    ＋1    P4＋3NaOH＋3H2O=3NaH2PO2＋PH3↑    1：3        正盐    次磷酸钠作为还原剂将硫酸镍中的镍还原成金属单质，沉积在镀件表面。   

21．阴    不变    FeS(s)Fe2+(aq)+ S2-(aq)，若不调pH，在酸性溶液中将发生S2-+2H+=H2S↑，促进FeS溶解，生成 H2S气体；H2S有毒，会造成污染，且浪费原料，也不能完全除去Zn2+等杂质    8.1×10-18    增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶(或富集NiSO4)    6