化学选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解第2课时课时练习

这是一份化学选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解第2课时课时练习，共17页。试卷主要包含了5 ml·L－1 B．0，72 L B．13，36 L D．5，00%变为5等内容，欢迎下载使用。
知识点1电解原理的应用
1.关于用惰性电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是（ ）
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若向阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
2．如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是（ ）
A．通电一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞试液，溶液呈红色
B．蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠接触
3．如图为电解饱和食盐水的实验装置。据此，下列叙述不正确的是（ ）
A．装置中a管导出的气体为氢气
B．b管导出的是能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体
C．在石墨棒电极区域有NaOH生成
D．以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
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2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
B．从E口逸出的气体是Cl2
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22.4 L Cl2，便产生2 ml NaOH
5．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Cu2＋＋2e－===Cu
D．电解后，Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
6．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x g（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x g
B．阴极质量增加x g
C．若阴极质量增加a g，则a>x
D．若阴极质量增加b g，则bFe）。下列说法中不正确的是（ ）
A．阳极主要电极反应：Ga＋4OH－－3e－===GaO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(2)) ＋2H2O
B．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C．在阴极除了析出高纯度的镓之外，还可能有H2产生
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Fe
4．普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用如图中的双膜（阴离子交换膜和过滤膜）电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是（ ）
A．电极a为粗铜
B．甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C．乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区
D．当电路中通过1 ml电子时，可生成32 g精铜
5．图甲是一种利用微生物将废水中的尿素[CO（NH2）2]转化为环境友好物质的原电池装置示意图，利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中Fe电极应与图甲中的Y相连接
B．图甲中H＋透过质子交换膜由右向左移动
C．图甲中M电极反应为CO（NH2）2＋5H2O－14e－===CO2↑＋2NO2↑＋14H＋
D．当图甲中M电极消耗0.5 ml尿素时，图乙中铁电极增重96 g
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移
B．电极b上的反应为CO2＋8HCO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) －8e－===CH4＋CO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(3)) ＋2H2O
C．电解过程中化学能转化为电能
D．电解时Na2SO4溶液浓度保持不变
7．SO2和NOx是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。下列有关说法错误的是（ ）
A．a极为直流电源的负极
B．阳极的电极反应式为SO2－2e－＋2H2O===SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋4H＋
C．阴极得到1 ml电子时，通过阳离子交换膜的H＋为2 ml
D．吸收池中发生反应的离子方程式为2NO＋2S2O eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ＋2H2O===N2＋4HSO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3))
8．用如图所示装置，可由乙二醛制备乙二酸，反应原理为。下列说法正确的是（ ）
A．该装置利用上述反应将化学能转化为电能
B．Pt1电极的反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．盐酸除起增强溶液导电性的作用，还提供Cl－参与电极反应
D．理论上每得到0.1 ml乙二酸，将有0.4 ml H＋从右室迁移到左室
9．加碘盐指的是增加碘制剂后的食用盐。即在食盐中加入一定比例的碘酸钾和适当的稳定剂，以专供地方甲状腺病流行地区的人民食用的盐。食盐加碘后零售价仍不变，也不再加征盐税。市面上大部分包装带着碘字的盐都属于加碘盐。KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为离子导体。在一定条件下电解，总反应式为KI＋3H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) KIO3＋3H2↑。下列有关说法正确的是（ ）
A．电解时，石墨作阳极，铁作阴极
B．电解时，在阳极上产生氢气
C．电解后得到KIO3产品的步骤：过滤→浓缩→结晶→灼烧
D．电解过程中，每转移0.6 ml电子，理论上可得到0.1 ml无水KIO3晶体
三、非选择题
10．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是金属铁电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。一段时间后电解质溶液中看到的实验现象是 。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是 ，电极反应式是 。
②Y电极的材料是 ，电极反应式是 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
学科素养升级练进阶训练第三层
1．（双选）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是（ ）
A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B．电解一段时间后，阳极室的pH未变
C．电解过程中，H＋由b极区向a极区迁移
D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量
2．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（ ）
A．阴极自始至终只析出H2
B．阳极先析出Cl2，后析出O2
C．电解最后阶段为电解水
D．溶液pH不断增大，最后为7
3．环氧乙烷（C2H4O）常用于医用消毒，一种制备方法为：使用惰性电极电解KCl溶液，用Cl－交换膜将电解液分为阴极区和阳极区，其中一区持续通入乙烯；电解结束，移出交换膜，两区混合反应：HOCH2CH2Cl＋OH－===Cl－＋H2O＋C2H4O。下列说法错误的是（ ）
A.乙烯应通入阴极区
B．移出交换膜前存在反应Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO
C.使用Cl－交换膜阻止OH－通过，可使Cl2生成区的pH逐渐减小
D．制备过程的总反应为：H2C===CH2＋H2O===H2↑＋C2H4O
4．下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL（标准状况）气体。回答：
（1）直流电源中，M为 极。
（2）Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
（3）电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2∶ ∶ ∶ 。
（4）AgNO3溶液的浓度 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），AgNO3溶液的pH ，硫酸的浓度 ，硫酸溶液的pH 。
（5）若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸 g。
第2课时 电解原理的应用
必备知识基础练
1．答案：B
解析：电解时在阳极是氯离子失电子得到氯气，在阴极是氢离子得到电子生成氢气，A项错误；在阳极附近是氯离子失电子得到氯气，滴入KI溶液，氯气能将碘离子氧化为碘单质而使得溶液呈棕色，B项正确；在阴极是氢离子得到电子生成氢气，该极附近的溶液显碱性，滴入酚酞溶液，溶液呈红色，C项错误；电解一段时间后，全部电解液几乎是氢氧化钠，溶液显碱性，D项错误。
2．答案：D
解析：电解饱和食盐水时碳棒作阳极，铁丝作阴极，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，少量Cl2溶解在溶液中，使溶液显酸性，滴入酚酞试液，溶液不变红色，A错误；阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－（或2H＋＋2e－===H2↑），铁丝自身并未发生反应，B错误；铁丝表面生成的气体是氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C错误；蛋壳将两极产物分开，防止产物之间发生反应，D正确。
3．答案：C
解析：根据题图知，Fe作阴极、石墨棒作阳极，阴极电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，则a管得到的气体是氢气、b管导出的气体是氯气，A正确；根据A知，b管导出的气体是氯气，B正确；根据A知，阴极氢离子放电，破坏水的电离平衡，Fe电极附近有NaOH生成，石墨电极附近没有NaOH生成，C错误；该电解池电解过程中有氯气、氢气和NaOH生成，故以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”，D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2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，当有1 ml氯气生成时，有2 ml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：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；Cu2＋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。
6．答案：D
解析：由题意可知，阳极上先发生反应Zn－2e－===Zn2＋，阴极电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，当阳极上Zn失电子生成Zn2＋时，阴极上Cu2＋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。
7．答案：D
解析：电解精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极，则与电源正极相连的电极是粗铜板，A项正确；电解时，阴极上铜离子得电子生成Cu，则阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，B项正确；电解精炼铜时，粗铜为阳极，阳极上Cu失电子发生氧化反应，C项正确；电解精炼铜时，粗铜为阳极材料，精铜为阴极材料，D项错误。
8．答案：B
解析：阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni，A项错误；电解过程中，阳极上铁、锌和镍失电子发生氧化反应，阴极上只有镍得电子析出，阴、阳极上转移电子相等，但因为这几种金属的摩尔质量不等，所以阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等，B项正确；电解后，部分镍离子不析出，溶液中存在的金属阳离子有Fe2＋、Zn2＋和Ni2＋，C项错误；因为氧化性Fe2＋