人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池第四课时同步达标检测题

第四章第二节第四课时电冶金课后强化习题

—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16题）

1．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量、、、等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性（    ）

A．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有和 B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．阳极发生还原反应，其电极反应式：D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和

2．下列说法正确的是（    ）

A．吸热反应N2(g) + O2(g) = 2NO(g) 在高温下可自发进行，则反应的△S＞0

B．电解法精炼铜时应将粗铜板作阴极

C．在外加电流的阴极保护法中，须将被保护的钢铁设备与直流电源的正极相连

D．电镀时应将待镀物品（镀件）与直流电源的正极相连

3．下列表示方法正确的是（     ）

A．钠离子的电子式：

B．丙氨酸的结构简式：CH3CH（NH2）COOH

C．Na2CO3第一步水解的离子方程式：CO32- + 2H2O = HCO3- + H3O+

D．电解精炼铜装置阳极的电极反应式：Cu2+ + 2e- =Cu

4．下列说法正确的是（    ）

A．电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属

B．恒温时，向水中加入少量固体硫酸氢钠，水的电离程度增大

C．2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K时能自发进行，则它的ΔH<0

D．在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡、过滤、洗涤，沉淀中加入盐 酸有气体产生，说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)

5．以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是（    ）

①粗铜与直流电源的负极相连

②阴极发生的反应为Cu2++2e-Cu

③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16 g

④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽底部形成阳极泥

A．①③    B．②④    C．③④    D．②③

6．下列叙述正确的是（    ）

A．金属钠着火时，可用泡沫灭火器灭火

B．常温下，Al、Fe遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化

C．蔗糖与银氨溶液在水浴加热条件下可发生银镜反应

D．电解精炼铜过程中，若阳极质量减少32g，则电路中转移电子数目为

7．下列关于如图所示各装置的叙述正确的是（    ）

A．装置①是原电池，总反应式是Cu＋2Fe3＋= Cu2＋＋2Fe2＋

B．装置①中，铁作正极，正极反应式为Fe3＋＋e－= Fe2＋

C．装置②可以减缓铁棒的腐蚀，此保护方法为牺牲阳极的阴极保护法

D．若用装置③精炼铜，则c极为粗铜，d极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液

8．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

9．下列说法正确的是（    ）

A．用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，因放电顺序H+>Zn2+，故不能在铁上镀锌

B．电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料

C．粗铜电解精炼时，若电路中通过2 mol e-，阳极减少的质量为64 g

D．工业上采用电解MgCl2溶液来冶炼金属镁

10．关于如图所示各装置的叙述正确的是（    ）

A．装置①是原电池，总反应是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

B．装置①中，铁作负极，电极反应式为Fe3++e-=Fe2+

C．装置②通电，两个石墨电极上都有气体产生

D．若用装置③精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液

11．下列实验装置，其中按要求设计正确的是（    ）

A．电解饱和食盐水并验证产物 B．铜锌原电池电流方向如图所示

C．在钥匙上电镀银      D．电解精炼铜

12．已知阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是（    ）

A．pH=2的FeCl3溶液中，水电离出的氢离子为0.01NA

B．0.1mol氢气和0.2mol碘蒸气于密闭容器中充分反应，分子总数为0.3NA

C．电解精炼铜时，阳极质量减少3.2克，理论上转移电子数小于0.1NA

D．标准状况下2.24LHF完全溶于水配成1L溶液，其物质的量浓度为0.1mol·L-1

13．设NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（    ）

A．500mL2mol·L-1FeCl3溶液中Fe3+数为NA

B．1L1mol·L-1乙醇溶液中O—H键的键数为NA

C．电解法精炼铜，阴极析出1molCu时，阳极失去的电子数等于2NA

D．在标准状况下，2.24LNH3通入水中制成氨水，NH数等于0.1NA

14．设 NA 为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（    ）

A．0.1 mol/L 的 CuCl2 溶液中，Cu2+数目为 0.1 NA

B．标准状況下，2.24L 乙醇分子中含有羟基(-OH)的数目为 0.1 NA

C．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为 2NA 个，则阳极质量减少 64 g

D．密闭容器中， 2 mol SO2  和1mol O2  催化反应生成 SO3 分子总数小于 2 NA

15．下列说法错误的是（    ）

A．工业上电解饱和食盐水时，阴极所得产物为氯气

B．盐桥中的电解质溶液是氯化钾或硝酸钾的饱和琼脂溶液

C．精炼粗铜时，粗铜作阳极

D．在燃料电池中，燃料通常在负极发生反应

16．科学家最近设计出了质子膜H2S电池，实现了H2S废气变废为宝，电池结构原理如图，下列相关说法正确的是（    ）

A．电极a为正极，发生还原反应

B．H＋经过固体电解质膜向a电极移动

C．电极b的反应为：O2＋4e-＋4H＋=2H2O

D．用该电池进行粗铜的精炼，当电路中转移2 mol e-时，阳极减轻64g

二、综合题（共4题）

17．电解的应用比较广泛，回答下列问题：

(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________(填字母，下同)。

a.Fe2O3 b.NaCl

c.Cu2S d.Al2O3

(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。

a.电能全部转化为化学能    b.粗铜接电源正极，发生氧化反应

c.溶液中Cu2+向阳极移动    d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

e.若阳极质量减少64 g，则转移电子数为2NA

f.SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)

(3)如图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_______。

(4)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________；取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因为______。

(5)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_____(填化学式)溶液，阳极电极反应式为_______，电解过程中Li+向_______(填“A”或“B”)电极迁移。

(6)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_____。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。

18．银的冶炼有很多方法， 在《 天工开物》 均有记载， 而现代流行的“ 氰化法”， 用 NaCN溶液浸出矿石中的银的方法是最常用的方法。 该方法具备诸多优点： 银的回收率高； 对游离态和化合态的银均能浸出； 对能源消耗相对较少； 生产工艺简便等， 但氰化物通常有毒。 其炼制工艺简介如下：

（1）矿石需要先进行破碎、 研磨， 其目的是__________。

（2）写出该工艺的一个明显的缺点__________ 。

（3）用 NaCN 浸泡矿石（ 该矿石是辉银矿， 其主要成分是 Ag2S） 时， 反应容器处于开口状态， 产生的银以[Ag(CN)2]－ 形式存在， 硫元素被氧化至最高价， 试写出主要反应的离子方程式__________。

（4）银往往和锌、 铜、 金等矿伴生， 故氰化法得到的银中往往因含有上述金属而不纯净， 需要进一步纯化， 从而获得纯净的银。 其中方法之一就是进行电解精炼， 在精炼过程中， 含有杂质的银作__________极（ 填“阴” 或“阳”）， 该电极上发生的主要反应式为__________， 金以__________形式存在。

（5）有人提出了另外的提纯银的方案， 先将锌粉还原后的混合金属用略过量的硝酸溶解， 通过精确调整溶液的 pH 来进行金属元素分离， 已知：

①溶解后的离子浓度如下表：

②某些金属离子的氢氧化物 Ksp 如下：

（ 已知 lg2=0.3），该设计方案_______（填“ 可行” 或“ 不可行”），其原因是_______。

19．物质A～G有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。

请回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：B__________、E__________、G__________；

（2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是____________，阴极物质是__________，电解质溶液是__________；

（3）反应②的化学方程式是__________。

（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应①，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K=___________。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度___________（填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率___________（填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数___________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

20．已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。

步骤一：电解精制：请回答以下问题：

电解时，粗铜应与电源的_____极相连。阴极上的电极反应式为___________________。电解过程中，硫酸铜的浓度会___________（选填：变大、不变、变小）

步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子反应方程式：________________________________________________________________________________ 。残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：

从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物），请你简要解释金能够溶于王水的原因____________________________________________________________

（2）滤液含量的测定： 以下是该小组探究滤液的一个实验流程：

则100mL滤液中Cu2+的浓度为________mol·L—1，Fe2+的浓度为___________mol·L—1

参考答案

1．A

2．A

3．B

4．C

5．D

6．B

7．D

8．C

9．B

10．C

11．B

12．B

13．C

14．D

15．A

16．C

17.  bd    bdf    a    NO+2H++e－=NO2↑+H2O(或NO+4H++3e－=NO↑+2H2O、2NO+O2=2NO2)    2Al+3H2O－6e－=Al2O3+6H+    HCO与H+反应放出气体，c(H+)减小，平衡Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+向右移动，产生Al(OH)3沉淀    LiOH    2Cl－－2e－=Cl2↑    B    负    4Al2Cl+3e－=Al+7AlCl    H2   

18．增大接触面积，增大反应速率    NaCN有剧毒，会污染环境（生成有毒HCN，生产工艺不环保，对环境不友好等）    Ag2S+4CN-+2O2=2[Ag(CN)2]-+SO42-    阳    Ag-e-=Ag+、 Zn-2e-=Zn2+ 、 Cu-2e-=Cu2+    阳极泥    不可行    在调整溶液的 pH 时，各离子的沉淀pH相近，难以逐一沉淀   

19．SO2    H2SO4    Cu2O    粗铜    精铜    CuSO4溶液    Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O    23.8mol-1·L    减小    降低    减小

20．正    Cu2++2e =" Cu"    变小    3Ag + 4H+ + NO3— = 3Ag+ + NO↑+ 2H2O    浓盐酸含有大量氯离子，Au3+ 离子与氯离子形成稳定的AuCl4—离子，使反应2平衡向右移动，则金溶于王水中    0.5    0.1