高中化学第二节 电解池第2课时课时练习

这是一份高中化学第二节 电解池第2课时课时练习，共10页。试卷主要包含了下列叙述中不正确的是等内容，欢迎下载使用。









1.关于电解NaCl水溶液,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.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色


C.若在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,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性


2.下列各项关于铜电极的叙述正确的是( )


A.铜锌原电池中铜是负极


B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极


C.在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极


D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极


3.我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍,依据你所掌握的电镀原理,你认为在硬币制作时,钢芯应作( )


A.负极B.阳极C.正极D.阴极


4.下列叙述中不正确的是( )


A.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应


B.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应


C.电解池中,电子从电源负极流向电解池阳极


D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气


5.工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时( )


A.粗铜接电源负极


B.杂质都将以单质形式沉积到池底


C.纯铜作阳极


D.纯铜片增重2.56 g,电路中通过电子为0.08 ml


6.利用如图L4-2-7所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是( )





图L4-2-7


A.氯碱工业中,X、Y均为石墨,X附近能得到氢氧化钠


B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4


C.海水提镁中,X、Y均为石墨,Z为MgCl2溶液


D.电镀工业中,X是镀层金属,Y是待镀金属


7.如图L4-2-8为相互串联的甲、乙两个电解池,请回答:





图L4-2-8


(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A极是 极,材料是 ,B极主要电极反应式为 。


(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液,开始一段时间后, 极(填“Fe”或“C”)附近变红色。


(3)若乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为2.24 L。


①甲槽阴极增重 g。


②若乙槽电解后得到碱液的物质的量浓度为2 ml·L-1,则乙槽剩余液体体积为 mL。





8.用电解法测量某工业废气中CO的浓度,工作原理如图L4-2-9所示。下列说法正确的是( )





图L4-2-9


A.b为电源的正极


B.阳极的电极反应式为CO+H2O-2e-CO2+2H+


C.H+向阳极移动


D.理论上每消耗11.2 L O2,转移2 ml电子


9.以纯碱溶液为原料,通过电解的方法可制备小苏打,原理装置图如下:





图L4-2-10


上述装置工作时,下列有关说法正确的是( )


A.乙池电极接电池正极,气体X为H2


B.Na+由乙池穿过交换膜进入甲池


C.NaOH溶液Z比NaOH溶液Y浓度小


D.甲池电极反应:4OH--4e-2H2O+O2↑


10.在含镍酸性废水中用电解法可以实现铁上镀镍并得到氯化钠,其装置如图L4-2-11所示,下列叙述正确的是( )





图L4-2-11


A.待镀铁棒为阳极


B.选用镍棒替换碳棒,镀镍效果更好


C.阳极的电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O


D.通电后中间隔室的NaCl溶液浓度减小


11.常温下,NCl3是一种黄色黏稠状液体,是制备新型水消毒剂ClO2的原料,可以采用如图L4-2-12所示装置制备NCl3。下列说法正确的是( )





图L4-2-12


A.每生成1 ml NCl3,理论上有4 ml H+经质子交换膜右侧向左侧迁移


B.可用湿润的淀粉-KI试纸检验气体M


C.石墨极的电极反应式为NH4++3Cl--6e-NCl3+4H+


D.电解过程中,质子交换膜右侧溶液的pH会减小


12.如图L4-2-13,X和Y均为石墨电极。





图L4-2-13


(1)若电解液为滴有酚酞的饱和食盐水,电解反应的离子方程式为 ;电解过程中 (填“阴”或“阳”)极附近会出现红色。


(2)若电解液为500 mL含A溶质的某蓝色溶液,电解一段时间,观察到X电极表面有红色的固态物质生成,Y电极有无色气体生成。溶液中原有溶质完全电解后,停止电解,取出X电极,洗涤、干燥、称量,电极质量增加1.6 g。


①电解后溶液的pH为 ;要使电解后溶液恢复到电解前的状态,需加入一定量的 (填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)





②Y电极产生气体在标准状况下的体积为 L。


③请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是 ;并设计实验验证你的推测,写出实验的操作步骤、现象和结论: 。


13.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。





图L4-2-14


(1)图L4-2-14甲中,电解一段时间后,气球b中的气体是 (填化学式)。


(2)利用图L4-2-14乙制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO,则c为电源的 极;该发生器中反应的总离子方程式为 。


(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图L4-2-15是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。





图L4-2-15


①阳极产生ClO2的电极反应式: 。


②当阴极产生标准状况下112 mL气体时,通过阳离子交换膜离子的物质的量为 。








1.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错误;电解一段时间后,全部电解液几乎是氢氧化钠溶液,溶液显示碱性,D错误。


2.C [解析] 对于一般原电池来说,两种活泼性不同的金属作电极,活泼金属作负极,所以铜锌原电池中锌作负极,A错误;电解精炼粗铜时,一极将粗铜中的铜氧化生成Cu2+:Cu-2e-Cu2+,溶液中Cu2+在另一极被还原成Cu:Cu2++2e-Cu,所以电解法精炼粗铜时粗铜应该作阳极,纯铜作阴极,B错误;在镀件上镀铜就是将溶液中Cu2+在镀件上还原:Cu2++2e-Cu,阳极上的纯铜发生氧化反应向溶液中补充Cu2+:Cu-2e-Cu2+,所以金属铜作阳极,C正确;电解稀硫酸制H2、O2时,电解池阳极是OH-放电生成O2:4OH--4e-O2↑+2H2O,因金属铜的还原性比OH-的还原性强,如果用铜作阳极将得不到O2,所以铜不能作阳极,D错误。


3.D [解析] 电解池的两个电极是阳极和阴极,电镀池中,镀层金属作阳极,镀件作阴极,所以钢芯镀镍时,钢芯作阴极,镍作阳极,答案选D。


4.C [解析] 在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应,在阴极发生得电子的还原反应,A正确;电镀时,一般镀层金属作阳极,连接电源正极,发生失电子的氧化反应,B正确;电子从电解池的阳极流向电源正极,然后从电源的负极流向电解池的阴极,C错误;电解饱和食盐水时,阴极上是氢离子发生得电子的还原反应,生成氢气,氢离子浓度减小,氢氧根离子浓度增大,钠离子移向该电极,该电极附近会产生大量的氢氧化钠,D正确。


5.D [解析] 电解精炼铜,粗铜作阳极,与电源正极相连,A错误;电解精炼铜,粗铜作阳极,精铜作阴极,B错误;在阳极上,不参与放电的金属单质金、银等贵重金属会形成阳极泥沉积到池底,而锌等活泼金属以离子形成存在于溶液中,C错误;阴极反应为Cu2++2e-Cu,精铜片增重2.56 g,即析出2.56 g铜,则电路中通过电子为2.56 g64 g·ml-1×2=0.08 ml,D正确。


6.D [解析] 氯碱工业上,用惰性电极电解饱和氯化钠溶液,阴极附近得到氢氧化钠,即Y附近能得到氢氧化钠,A错误;铜的精炼中,粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液,B错误;海水提镁中,X、Y均为石墨,电解熔融的氯化镁,C错误;电镀工业上,Y是待镀金属,X是镀层金属,D正确。


7.(1)阴 精铜或纯铜 Cu-2e-Cu2+ (2)Fe (3)①6.4 ②100


[解析] (1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A极与电源负极相连,应为阴极;因为此电池是精炼铜的装置,所以阴极材料为精铜;B极为阳极,主要电极反应式为Cu-2e-Cu2+。(2)乙池中,阴极的电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑;若滴入少量酚酞溶液,开始一段时间后,阴极即Fe电极附近变红色;(3)乙槽中阳极发生的反应为2Cl--2e-Cl2↑,若放出气体在标准状况下的体积为2.24 L,则失去的电子为0.2 ml。①甲槽阴极反应为Cu2++2e-Cu,依据电子守恒,生成Cu 0.1 ml,质量为6.4 g;②在乙槽中,得到的碱液为NaOH,其物质的量为n(NaOH)=2n(Cl2)=2×2.24 L22.4 L·ml-1=0.2 ml,V(NaOH)=n(NaOH)c(NaOH)=0.2ml2ml·L-1=0.1 L=100 mL。


8.B [解析] 根据示意图,在左侧,CO和水生成了CO2和H+,则CO中C的化合价升高,发生氧化反应,在电解池中阳极发生氧化反应,则a为电源的正极,阳极反应为CO-2e-+H2OCO2+2H+;b为电源的负极,根据图示,阴极反应为4H++O2+4e-2H2O。根据图示,右侧,O2得到电子,生成H2O,发生还原反应,电解池中阴极发生还原反应,则b为电极的负极,A错误;根据示意图,左侧,CO和水生成了CO2和H+,CO中C的化合价升高,发生氧化反应,阳极反应为CO-2e-+H2OCO2+2H+,B正确;电解池中,阳离子向阴极移动,H+向阴极移动,C错误;没有说明气体所处的状态,无法得知11.2 L O2的物质的量,D错误。


9.C [解析] 分析装置图可知放出氧气的电极为阳极,电解质溶液中OH-放电生成O2,c(H+)增大,碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子,出口为碳酸氢钠,则电极反应为4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑,气体X为阴极上溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,电极连接电源负极,放电过程中生成更多氢氧根离子,据此分析判断。乙池电极为电解池阴极,和电源负极连接,溶液中氢离子放电生成氢气,A错误;电解池中阳离子移向阴极,钠离子移向乙池,B错误;阴极附近氢离子放电破坏了水的电离平衡,电极附近氢氧根离子浓度增大,NaOH溶液Y比NaOH溶液Z浓度大,C正确;放出氧气的电极为阳极,电解质溶液中氢氧根离子放电生成氧气,氢离子浓度增大,碳酸根离子结合氢离子生成碳酸氢根离子,出口为碳酸氢钠,则电极反应为4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑,D错误。


10.C [解析] 电解装置可实现铁棒镀镍,溶液中Ni2+被还原,则待镀铁棒为阴极,A错误;碳棒作阳极为惰性电极,镍棒作阳极则是活性电极,参与电极反应,不能用镍棒替换,B错误;阳极发生氧化反应,溶液为NaOH溶液,OH-放电产生O2和H2O,所以阳极的电极反应式为4OH--4e-O2↑+2H2O,C正确,电解池中,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,铁棒为阴极,碳棒为阳极,溶液中Cl-向左移动,Na+向右移动,所以通电后中间隔室的NaCl溶液浓度增大,D错误。


11.C [解析] 根据图示信息知道:石墨电极是阳极,该电极上发生失电子的氧化反应NH4++3Cl--6e-NCl3+4H+,每生产1 ml NCl3,理论上有6 ml H+经质子交换膜由右侧向左侧迁移,A错误;Pt是阴极,在阴极上是氢离子得电子的还原反应,电极反应式为2H++2e-H2↑,不可用湿润的淀粉-KI试纸检验氢气,B错误;石墨电极是阳极,该电极上发生失电子的氧化反应NH4++3Cl--6e-NCl3+4H+,C正确;电解过程中,质子交换膜右侧电极上发生的电极反应:NH4++3Cl--6e-NCl3+4H+,每生产1 ml NCl3同时生成4 ml H+,理论上有6 ml H+经质子交换膜由右侧向左侧迁移,右侧溶液的c(H+)减小,pH增大,D错误。


12.(1)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ 阴


(2)①1 CuO(或CuCO3) ②0.28 ③硫酸根离子 取少量待测液于试管中,滴加盐酸无明显现象,继续加入氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,则证明是硫酸根离子(或:硝酸根离子 取少量待测液于试管中,加热浓缩后加入铜粉和浓硫酸,若有红棕色气体产生,则证明是硝酸根离子)


[解析] (1)电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑,在阴极区生成NaOH,使酚酞溶液变红。


(2)蓝色溶液中可能含有Cu2+,并且在电解过程中析出红色固体,进一步验证析出的是铜;Y电极上析出无色气体,应该是O2,电解离子方程式为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。


①根据电解离子方程式得n(H+)=2n(Cu)=2×1.6 g64 g·ml-1=0.05 ml,故溶液中c(H+)=0.05ml0.5 L=0.1 ml·L-1,溶液的pH=1。要使溶液恢复到电解前的状态,可以加入CuO或CuCO3。


②根据电解方程式得n(O2)=12×n(Cu)=0.012 5 ml,在标准状况下的体积V(O2)=22.4 L·ml-1×0.012 5 ml=0.28 L。


③溶液中存在的必须是含氧酸根离子,可以是SO42-或NO3-;然后利用实验进行检验。


13.(1)H2 (2)负 Cl-+H2OClO-+H2↑


(3)①Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+ ②0.01 ml


[解析] (1)图甲中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,左边电极附近现象有黄绿色气体生成,阴极上氢离子放电生成氢气,所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气,同时阴极附近有NaOH生成,溶液呈碱性,无色酚酞遇碱变红色,所以U形管右边溶液变红色,故答案为H2。(2)利用图乙制作一种环保型消毒液发生器,阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成,氯气和氢氧化钠反应生成NaClO,次氯酸钠具有漂白性,为了使反应更充分,则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成,上边电极生成氢气,为阴极,则c为负极、d为正极;其电池反应式为Cl-+H2OClO-+H2↑。(3)①由题意可知,氯离子放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成氢离子,电极反应式为Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+,在阴极发生2H++2e-H2↑;②2H++2e-H2↑生成氢气物质的量为112×10-3 L÷22.4 L·ml-1=0.005 ml,通过阳离子交换膜的离子为+1价的离子,故通过阳离子交换膜的离子物质的量为0.01 ml。