《2020高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第3節(jié)電解池綜合訓(xùn)練含解析新人教版選修4202001101103.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第3節(jié)電解池綜合訓(xùn)練含解析新人教版選修4202001101103.doc（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第3節(jié) 電解池 綜合訓(xùn)練一、選擇題1能用電解原理說(shuō)明的問(wèn)題是()電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化一些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解的原理可以實(shí)現(xiàn)任何溶液被電解時(shí)，必導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生A B C D答案D解析由電解原理知電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故對(duì)，錯(cuò)；金屬導(dǎo)電是由于內(nèi)部自由電子定向移動(dòng)，是物理變化，而電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溶液中離子定向移動(dòng)，故對(duì)；一些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)在外部條件(如電解)改變的情況下有可能實(shí)現(xiàn)，故對(duì)。2用石墨棒作陽(yáng)極、鐵棒作陰極電解熔融的氯化鈉，下列說(shuō)法正確的是()A石墨棒周?chē)写罅?/p>

2、的NaB鐵棒質(zhì)量增加C電子通過(guò)熔融電解質(zhì)由石墨棒流向鐵棒D陰極發(fā)生氧化反應(yīng)答案B解析陰離子移向陽(yáng)極(石墨棒)，發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl2e=Cl2，陽(yáng)離子移向陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2Na2e=2Na，A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；電子不能通過(guò)熔融電解質(zhì)，熔融的電解質(zhì)是通過(guò)其內(nèi)部自由移動(dòng)的離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。電解池的陰、陽(yáng)極的判斷方法(1)根據(jù)所連接的直流電源：與直流電源正極相連的為陽(yáng)極，與直流電源負(fù)極相連的為陰極。(2)根據(jù)電子流動(dòng)方向：電子流向?yàn)椋弘娫簇?fù)極陰極；陽(yáng)極電源正極。(3)根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的定向移動(dòng)方向：陰離子向陽(yáng)極(原電池中為負(fù)極)移動(dòng)，陽(yáng)離子向陰極(原電池中為正極)移動(dòng)。(

3、4)根據(jù)兩極產(chǎn)物判斷。一般情況下，陰極上的現(xiàn)象是：析出金屬(質(zhì)量增重)或有氣體(H2)放出；陽(yáng)極上的現(xiàn)象是：有非金屬單質(zhì)生成，呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極本身質(zhì)量減輕(活性電極作陽(yáng)極)。3下列描述錯(cuò)誤的是()A利用海水可以制取鎂、溴、碘等物質(zhì)B電解精煉銅(粗銅中含少量Fe、Zn、Pt)后的溶液中，存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2、Zn2C用惰性電極電解飽和食鹽水可以制取燒堿、氯氣、氫氣D在鍍件上電鍍銅時(shí)，電鍍過(guò)程中陽(yáng)極減少的質(zhì)量等于陰極增加的質(zhì)量答案B解析海水中含有鎂、溴、碘等元素，因此利用海水可以制取鎂、溴、碘等物質(zhì)，A項(xiàng)正確；電解精煉銅(粗銅中含少量Fe、Zn、Pt)后的溶液中，存在的金屬陽(yáng)離子

4、除了有Fe2、Zn2外，可能還有Cu2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極是氯離子放電，其產(chǎn)物是氯氣；陰極是水電離出的氫離子放電，其產(chǎn)物是氫氣和氫氧化鈉，C項(xiàng)正確；鍍銅時(shí)，鍍件作陰極，銅作陽(yáng)極，含有Cu2的溶液作電鍍液，所以鍍銅過(guò)程中陽(yáng)極減少的質(zhì)量等于陰極增加的質(zhì)量，D項(xiàng)正確。4金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，故可用電解法制備高純度的鎳。下列敘述正確的是()A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni22e=NiB電解過(guò)程中，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量一定相等C電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2和Zn2D電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中含有Cu和Pt答

5、案D解析電解時(shí)陽(yáng)極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)金屬的還原性和金屬陽(yáng)離子的氧化性的強(qiáng)弱順序可知，陽(yáng)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2，F(xiàn)e2e=Fe2，Ni2e=Ni2，Cu、Pt在該條件下不失電子，會(huì)變?yōu)殛?yáng)極泥，陰極反應(yīng)為Ni22e=Ni，F(xiàn)e2、Zn2在該條件下不得電子，電解后溶液中還含有Ni2，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；比較兩電極反應(yīng)，因Zn、Fe、Ni的相對(duì)原子質(zhì)量不等，當(dāng)兩極通過(guò)相同的電量時(shí)，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不一定相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤。5在pHx的下列電解質(zhì)溶液中插入兩個(gè)惰性電極，電解一段時(shí)間后測(cè)得溶液的pHx，則該電解質(zhì)溶液可能是()ANaOH溶液 BCuSO4溶液CKCl溶液 DNa2S

6、O4溶液答案B解析電解NaOH、Na2SO4溶液的本質(zhì)均是電解水，前者pH增大，后者pH不變，A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；電解KCl溶液時(shí)有KOH生成，溶液pH增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解CuSO4溶液時(shí)有H2SO4生成，pH減小，B項(xiàng)正確。6用石墨作電極電解01 molL1的CuSO4溶液，當(dāng)有04 mol電子通過(guò)電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極增重64 g，則要使電解后的溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài)，則可向電解后的溶液中加入()A01 mol Cu(OH)2B01 mol CuOC02 mol CuOD01 mol CuO和02 mol H2O答案A解析該過(guò)程轉(zhuǎn)移04 mol電子，則陽(yáng)極應(yīng)該生成01 mol氧氣，理論上陰極應(yīng)該生成0

7、2 mol銅，但實(shí)際上陰極生成的銅為01 mol，故銅離子不足，陰極生成01 mol銅后，氫離子繼續(xù)放電，生成氫氣01 mol。因此應(yīng)該補(bǔ)充01 mol CuO和01 mol H2O，或補(bǔ)充01 mol Cu(OH)2，A項(xiàng)正確。7將兩支惰性電極插入CuSO4溶液中，通電電解，當(dāng)有1103 mol OH放電時(shí)，溶液顯淺藍(lán)色，則下列敘述正確的是()A陽(yáng)極上析出112 mL O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B陰極上析出32 mg CuC陰極上析出112 mL H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都無(wú)變化答案B解析用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：Cu22e=Cu，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：4OH4e=O22H

8、2O。當(dāng)有1103 mol OH放電時(shí)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下56 mL O2，此時(shí)轉(zhuǎn)移電子1103 mol，因溶液依然顯淺藍(lán)色，故溶液中仍有Cu2，則在陰極上析出Cu的質(zhì)量為32103 g。電化學(xué)綜合計(jì)算的三種常用方法(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。(2)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類(lèi)型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒建立已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過(guò)4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：(式中M為金屬，

9、n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)8用一種陰、陽(yáng)離子雙隔膜三室電解槽處理廢水中的NH，模擬裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A陽(yáng)極室溶液由無(wú)色變成棕黃色B陰極的電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2C電解一段時(shí)間后，陰極室溶液的pH升高D電解一段時(shí)間后，陰極室溶液中的溶質(zhì)一定是(NH4)3PO4答案C解析Fe電極與電源正極相連，則Fe作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2，反應(yīng)中生成Fe2，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色，A錯(cuò)誤；陰極上H得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2e=H2，B錯(cuò)誤；電解過(guò)程中陰極上消耗H，則陰極室溶液的pH升高，C正確；電解時(shí)，(NH4)2SO4溶液中NH向陰極室遷移，H在陰極放電生成H2

10、，陰極室溶液中的溶質(zhì)可能為(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，D錯(cuò)誤。二、非選擇題9電化學(xué)在化學(xué)工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用。(1)根據(jù)圖示電化學(xué)裝置，回答下列問(wèn)題：甲池通入乙烷(C2H6)一極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩極附近溶液中各滴入幾滴酚酞溶液，X極的電極反應(yīng)式為_(kāi)；一段時(shí)間后，在Y極附近觀察到的現(xiàn)象是_。乙池中，若X、Y都是石墨，A是足量AgNO3溶液，體積為02 L，則Y極的電極反應(yīng)式為_(kāi)；電解一段時(shí)間后，甲池消耗112 mL O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則乙池溶液的pH為_(kāi)(忽略溶液體積的變化)。(2)若要用該裝置

11、在鐵質(zhì)鑰匙表面鍍一層金屬銅，CuSO4溶液作電解液，則乙池中：X極的材料是_，電極反應(yīng)式為_(kāi)。Y極的材料是_，電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)工業(yè)上通過(guò)電解濃NaOH溶液制備N(xiāo)a2FeO4，其工作原理如圖所示，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)，陰極反應(yīng)式為_(kāi)。答案(1)C2H618OH14e=2CO12H2O4OH4e=2H2OO2電極表面產(chǎn)生氣泡，附近溶液變紅Age=Ag1(2)銅Cu2e=Cu2鐵質(zhì)鑰匙Cu22e=Cu(3)Fe8OH6e=FeO4H2O2H2O2e=2OHH2解析(1)甲池中乙烷(C2H6)通入左側(cè)電極發(fā)生氧化反應(yīng)，則左側(cè)Pt電極為負(fù)極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，故負(fù)極反應(yīng)式為C2H618OH

12、14e=2CO12H2O。乙池中，若X、Y都是石墨，A是Na2SO4溶液，則X是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH4e=2H2OO2。Y是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2，則Y極附近觀察到的現(xiàn)象是電極表面產(chǎn)生氣泡，附近溶液變紅。甲池中右側(cè)Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為O22H2O4e=4OH，消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL O2(即0005 mol)時(shí)電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0005 mol4002 mol。乙池中，若X、Y都是石墨，A是足量AgNO3溶液，Y極是陰極，電極反應(yīng)式為Age=Ag。X極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2，據(jù)得失電子守恒可知，電路中轉(zhuǎn)移002 mol電子時(shí)

13、，X極生成002 mol H，則乙池溶液中c(H)01 molL1，溶液pH1。(2)在鐵表面鍍一層金屬銅，X極是陽(yáng)極，要用鍍層金屬銅作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2。Y極是陰極，要用鍍件鐵質(zhì)鑰匙作陰極，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu。(3)由圖可知，F(xiàn)e電極與電源正極相連，作電解池的陽(yáng)極，F(xiàn)e被氧化生成FeO，故陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Fe8OH6e=FeO4H2O。Cu極與電源的負(fù)極相連，作電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)析出H2，電極反應(yīng)式為2H2O2e=2OHH2。離子交換膜在電化學(xué)中的功能(1)常見(jiàn)的離子交換膜陽(yáng)離子交換膜，只允許陽(yáng)離子通過(guò)，不允許陰離子通過(guò)。陰離子交換膜，只允許陰離子通過(guò)，不允許陽(yáng)離子通過(guò)。質(zhì)子交換膜，只允許H通過(guò)，不允許其他陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)。(2)離子交換膜的作用能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。能選擇性通過(guò)離子，起到平衡電荷的作用。- 6 -