2020年高中化学 第4章 电化学基础训练4 新人教版选修4

2020年高中化学 第4章 电化学基础训练4 新人教版选修4

训练4　电解原理的应用 ‎[基础过关]‎ 一、电解原理的应用 ‎1． 在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是 (　　)‎ A．都是轻金属 B．都是活泼金属 C．成本低廉 D．这些金属的化合物熔点较低 ‎2． 火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，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．纯铜作阳极 C．杂质都将以单质形式沉积到池底 D．纯铜片增重‎2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol ‎3． 欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是 (　　)‎ A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液 C．Pt和Ag2CO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液 ‎4． 某溶液中含有溶质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 ‎5． 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是(　　)‎ A．装置①工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等 B．装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，并且电流表示数不断变小 C．装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过 5‎ D．装置④的待镀铁制品应与电源正极相连 二、电解的有关计算 ‎6． 用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给0.2 mol电子时停止通电。若此溶液体积为‎2L，则所得电解液的pH是 (　　)‎ A．1 B．‎8 C．13 D．14‎ ‎7． 以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为 (　　)‎ A．‎0.64 g B．‎‎1.28 g C．‎2.56 g D．‎‎5.12 g ‎8． 在水中加等物质的量的Ag＋、Ba2＋、Na＋、SO、NO、Cl－，将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为 (　　)‎ A．35.5∶108 B．16∶207‎ C．8∶1 D．108∶35.5‎ ‎9． 常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 mol·L－1的Cu(NO3)2和0.1 mol·L－1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为‎1.12 L时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是 (　　)‎ A．阴极增重‎1.4 g B．所得溶液pH<1‎ C．阴极增重‎0.64 g D．所得溶液pH>1‎ ‎[能力提升]‎ ‎10．电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与 右图中的电解池相连，其中a为电解液，X和Y均为惰性电极，则：‎ ‎(1)若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为______________。‎ ‎(2)若电解含有0.04 mol CuSO4和0.04 mol NaCl的混合溶液400 mL，当阳 ‎ 极产生672 mL(标准状况下)气体时，溶液的pH＝________(假设电解后溶 液体积不变)。‎ ‎11．如图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。‎ ‎(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为________极，电极材料是__________，电极反应式为________________，电解质溶液可以是________。‎ ‎(2)乙池中Fe极电极反应式为________________，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈________色。‎ ‎12．铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：‎ ‎(1)工业冶炼铝的化学方程式是_____________________________________________。‎ ‎(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_____________________________________‎ 5‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。‎ ‎①该电解槽的阳极反应式是_________________________________________________。‎ ‎②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________(填写“A”或“B”)导出。‎ ‎[拓展探究]‎ ‎13．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是NiO2＋Fe＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗‎0.36 g 水。‎ ‎(1)电解时，电解池的阳极应连接________(填序号)。‎ A．NiO2 B．Fe C．Fe(OH)2 D．Ni(OH)2‎ ‎(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增至m g，金属M的相对原子质量的计算式为__________________(用m、x表示)。‎ ‎(3)此蓄电池电解含有0.01 mol CuSO4和0.01 mol NaCl的混合溶液100 mL，转移相同量的电子时，阳极产生气体__________L(标准状况)，电解后溶液加水稀释至‎1 L，溶液的pH为________。‎ ‎14．某课外活动小组准备用如下图所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：‎ A电极 B电极 X溶液 甲 Cu Zn H2SO4‎ 乙 Pt Pt CuCl2‎ 丙 Fe Cu ‎？‎ ‎(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ 5‎ 实验时应闭合的电键的组合是____________(从下列五项中选择所有可能组合，第(3)小题也在这五项中选择)。‎ A．K1和K2 B．K1和K3‎ C．K1和K4 D．K2和K3‎ E．K2和K4‎ ‎(3)丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了用某种盐来配制电镀液，则该盐中应含的阳离子为____________，实验时，应闭合的电键的组合是____________。‎ 5‎ 答案 ‎1．B　2.D 3．B　4．D　5．B　6.C 7．B　8．C　9．B ‎10．(1)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4　(2)1‎ ‎11．(1)阴　纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu　含Cu2＋的溶液(如CuSO4溶液)　(2)2H＋＋2e－===H2↑　红 ‎12．(1)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑‎ ‎(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(3)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑‎ ‎②H＋放电，促进水的电离，OH－浓度增大　③B ‎13．(1)A　(2)50mx　(3)0.168　2‎ ‎14．(1)Zn－2e－===Zn2＋‎ ‎(2)CuCl2Cu＋Cl2↑　C、D　(3)Cu2＋　D 5‎