化学选择性必修1第四章 化学反应与电能第二节 电解池第2课时练习

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[合格过关练]


1．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是( )





A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气


B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过


C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋eq \(=====,\s\up10(电解))Cl2↑＋H2↑


D．该装置是将电能转化为化学能


C [由图看出①处为电解池阳极产生氯气，②处为电解池阴极产生氢气，A对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，能防止氯气与碱反应，且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液，B对；电解饱和食盐水有烧碱生成且H2O应写化学式，C错；电解装置是将电能转化为化学能的装置，D对。]


2．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


C [铜牌上镀银，银片为阳极，Ag＋向阴极移动，阴极反应为Ag＋＋e－===Ag。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。]


3．在冶金工业中，钠、镁、铝等金属常用电解法得到，其原因是( )


A．都属于轻金属


B．都属于活泼金属


C．成本低廉


D．这些金属的化合物熔点较低


B [金属冶炼方法的选取主要依据是金属的活泼性强弱，不活泼的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用电解法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电解法。]


4．如图所示，能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )





D [电解NaCl溶液时，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阳极产物为Cl2；阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阴极放出H2；Cl2可用KI淀粉溶液检验。因H2密度小，在阴极生成，结合e－转移方向知D正确。]


5．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是( )


A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni2＋＋2e－===Ni


B．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等


C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋


D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt


D [本题为“电解精炼铜”的迁移应用，A项，阳极应发生氧化反应。C项，溶液中的阳离子主要为Ni2＋，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。]


6．中学阶段介绍的应用电解法制备物质主要有三种：一是铝的工业制备，二是氯碱工业，三是金属钠的制备。下列关于这三种工业生产的描述中正确的是( )


A．电解法制金属钠时，阳极反应式：Na＋＋e－===Na


B．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性


C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生


D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子


B [A项，阴极反应式为Na＋＋e－===Na，错误；B项，氧化铝和氢氧化铝具有两性，在分离提纯时可用NaOH溶液将其溶解，过滤除去难溶物，再将AlOeq \\al(－,2)转化成Al(OH)3，Al(OH)3热分解即得Al2O3，正确；C项，阴极产物为H2和NaOH，阳极产物为Cl2，错误；D项，阳极都是Cl－失电子，错误。]


7．某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。





下列有关描述正确的是( )


A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为： 2H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up10(电解))Cl2↑＋H2↑


B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红


C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为： Cl2＋2e－===2Cl－


D．断开K1，闭合K2时，石墨电极做正极


D [解答本题时应特别注意，金属Cu在电解池和原电池中作何种电极。当断开K2，闭合K1时为电解池，由于两极都有气泡冒出，故相当于惰性电极电解饱和食盐水，故铜作阴极而石墨作阳极，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，电池总反应的离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up10(电解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－，A、B都错；当断开K1，闭合K2时组成原电池，铜作负极而石墨做正极，故C错而D正确。]


8．氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是( )





电解池 燃料电池


A．电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－


B．通入空气的电极为负极


C．电解池中产生2 ml Cl2时，理论上燃料电池中消耗0.5 ml O2


D．a、b、c的大小关系为a>b＝c


A [题给电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A项正确；题给燃料电池为氢氧燃料电池，通入空气的电极为正极，B项错误；由整个电路中得失电子守恒可知，电解池中产生2 ml Cl2，理论上转移4 ml e－，则燃料电池中消耗1 ml O2，C项错误；题给燃料电池的负极反应式为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，所以a、b、c的大小关系为c>a>b，D项错误。]


9．在标准状况下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生12.8 g铜时，阳极放出的气体是( )


A．1.12 L H2 B．1.12 L O2


C．2.24 L H2D．2.24 L O2


D [溶液中有Cu2＋、H＋及SOeq \\al(2－,4)、OH－四种离子，得电子能力Cu2＋>H＋，失电子能力OH－>SOeq \\al(2－,4)。则阴极反应为2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总反应为2CuSO4＋2H2Oeq \(=====,\s\up10(电解))2Cu＋2H2SO4＋O2↑。n(Cu)＝12.8 g÷64 g·ml－1＝0.2 ml，n(O2)＝0.1 ml，在标准状况下体积为2.24 L，D正确。]


10．用含少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则( )


A．电解液质量增加x g


B．阴极质量增加x g


C．阴极质量增加b g，b>x


D．阴极质量增加b g，bM(Cu)，且还有一部分Ag要落入阳极泥，所以阳极溶解的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即b