鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解第2课时一课一练

1.3.2电解原理的应用

【练概念】

1.用惰性电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是(   )

A.电解时阳极得到氯气，阴极得到金属钠

B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色

C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

2.用电解法可精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是(   )

A.电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极

B.粗铜与电源负极相连，发生氧化反应

C.阴极上发生的电极反应是

D.电解后，Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥

3.欲在铁制品上镀一层一定厚度的铜，以下方案设计正确的是(   )

A.铜作阳极，镀件作阴极，溶液中含有铜离子

B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有铜离子

C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子

D.铜作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子

4.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图（所用电极均为惰性电极）。下列说法错误的是(   )

A.电解饱和食盐水的化学方程式为

B.从E口逸出的气体是

C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电能力

D.标准状况下每生成22.4L，便产生2molNaOH

5.用含少量银和锌的粗铜作阳极、纯铜作阴极、硫酸铜溶液作电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了（不考虑进入阳极泥的质量），则下列说法正确的是(   )

A.电解质溶液质量增加

B.阴极质量增加

C.若阴极质量增加，则

D.若阴极质量增加，则

6.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，向阳极移动

B.银片与电源负极相连

C.该电解池阴极发生的电极反应可表示为

D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初

【练能力】

7.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.氯碱工业中，X电极的电极反应式是

B.电解精炼铜时，Y是粗铜

C.在铁片上镀铜时，X是纯铜

D.制取金属铝时，Z是氯化铝溶液

8.在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解质溶液。在一定条件下电解，总反应式为。下列有关说法正确的是(   )
A.电解时，石墨作阳极

B.电解时，在阳极上产生氢气

C.电解后得到产品的步骤：过滤→浓缩→结晶→灼烧

D.电解过程中，每转移0.6mol电子，理论上可得到0.6mol无水晶体

9.重铬酸钾是化学实验室中的一种重要分析试剂。工业上以铬酸钾（黄色）为原料，采用电化学法制备重铬酸钾（橙色），制备装置如图所示。下列说法错误的是(   )

A.阳极室中溶液的颜色逐渐由黄色变为橙色

B.电解过程中阳极附近溶液的pH变小

C.在阳极区被氧化成

D.阴极每生成1mol气体，有2mol阳离子从阳极室移向阴极室

10.我国科学家成功实现了电解气态HCl制备，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(   )

A.a为外接直流电源的负极

B.阳极的电极反应式为

C.通电后从左室迁移至右室

D.左室中发生的反应为，实现了的再生

11.利用电解法将转化为的原理如图所示。下列说法正确的是(   )

A.电解过程中，由a极区向b极区迁移

B.电极b上的电极反应为

C.电解过程中化学能转化为电能

D.电解时溶液浓度保持不变

12.某同学设计了如图所示装置，可探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。

根据要求回答相关问题：

（1）甲装置中通如氧气的电极为________（填“正极”或“负极”），负极的电极反应式为________。

（2）乙装置中Fe电极为________（填“阳极”或“阴极”）；C电极上发生________（填“氧化”或“还原”）反应，电极反应式为________。

（3）反应一段时间后，乙装置中氢氧化钠主要在________（填“Fe电极”或“C电极”）区生成。

（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间后，溶液的浓度________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（5）已知为阿伏加德罗常数的值。若在标准状况下，有2.24L氧气参加反应，则乙装置中Fe电极上生成的气体的分子数为________（用含的式子表示）；丙装置中阴极析出铜的质量为________。

答案以及解析

1.答案：B

解析：用惰性电极电解NaCl溶液，阴极电极反应式为，阳极电极反应式为，由电极反应式可知，阳极得到，阴极得到，A项错误；阳极得到的与KI反应生成，B项正确；阴极附近产生，C项错误；由电池反应可知，搅拌后溶液呈碱性，D项错误。

2.答案：C

解析：电解精炼铜时，精铜作阴极，粗铜作阳极，与电源正极相连，A、B项错误；在阴极上得电子，生成Cu，C项正确；Fe、Zn为较活泼的金属，在阳极失电子，以离子的形式进入电解液中，D项错误。

3.答案：A

解析：本题考查电镀的原理。电镀原理是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液，则A项正确。

4.答案：B

解析：由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极，右边电极为阴极。电解饱和食盐水的化学方程式为，当有1mol氯气生成时，有2mol氢氧化钠生成，A、D项正确。阴极发生还原反应，氢气从E口逸出，B口应加入含少量NaOH的水溶液以增强导电能力，D口得到氢氧化钠浓溶液，B项错误、C项正确。

5.答案：D

解析：由题意可知，阳极上先发生反应，阴极电极反应式为，当阳极上Zn失电子生成时，阴极上得电子生成Cu，则阴极上增加的质量小于阳极上减少的质量。

6.答案：C

解析：铜牌上镀银，银片为阳极，向阴极移动，阴极反应为。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上Cu、Ag均会溶解，铜牌不可能恢复如初。

7.答案：C

解析：A项，氯碱工业中阳极是放电生成，错误； B项，电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为精铜，错误；C项，铁片上镀铜时，阳极材料为镀层金属铜，阴极材料为镀件铁，正确；D项，制取金属铝时，Z是熔融态氧化铝，错误。

8.答案：A

解析：电解过程中，阳极上放电生成，阴极上电离出的放电生成，因此阳极应为惰性电极，A项正确，B项错误。电解后得到产品的步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，C项错误。生成转移电子6mol，则每转移0.6mol电子，理论上可得到0.1mol无水晶体，D项错误。

9.答案：C

解析：结合题给装置可判断惰性电极为阳极，不锈钢电极为阴极，阳极室中转化为，溶液由黄色逐渐变为橙色，A项正确；阳极发生氧化反应，失电子，电极反应式为，阳极附近溶液pH逐渐减小，B项正确；阳极室中浓度增大，促使反应发生，反应前后Cr元素化合价没有发生变化，C项错误；阴极的电极反应式为，每生成的同时产生，为使阴极室溶液保持电中性，应有2mol阳离子从阳极室向阴极室移动，D项正确。

10.答案：C

解析：右侧氯化氢失去电子转化为氯气，因此右侧电极是阳极，则a为外接直流电源的负极，b为外接直流电源的正极，A项正确；阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应为，B项正确；电解池中阳离子向阴极移动，因此通电后从右室迁移至左室，C项错误；根据装置图可判断左室中发生的反应为，实现了的再生，D项正确。

11.答案：A

解析：图中装置为电解池，由a极生成可以判断出a为阳极，则b为阴极，该电极反应为，电解过程中，阳离子向阴极移动，则由a极区向b极区迁移，A项正确、B项错误；电解过程中电能转化为化学能，C项错误；a极的电极反应为，溶液中的水被消耗，所以溶液的浓度增大，D项错误。

12.答案：（1）正极；

（2）阴极；氧化；

（3）Fe电极

（4）减小

（5）；12.8g

解析：（1）甲为燃料电池，通入氧气的电极为正极，通入氢气的电极为负极，负极的电极反应式为。

（2）乙装置是电解池，与负极相连的Fe电极为阴极，C电极为阳极，在阳极上失电子发生氧化反应生成，电极反应式。

（3）乙装置中阴极是Fe电极，阳极是C电极，在阴极得电子发生还原反应生成和，阳极上失电子发生氧化反应生成，则乙装置中氢氧化钠主要在Fe电极区生成。

（4）阳极上，Zn先失电子，Cu后失电子，阴极上，只有得电子，根据得失电子守恒，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置中反应一段时间后，溶液的浓度减小。

（5）乙装置中，Fe电极上生成，根据转化关系可得：，标准状况下为0.1mol，则生成的分子数为，生成铜的质量为。