苏教版化学选修四试题：专题1 第二单元 化学能与电能的转化 第4课时课后达标检测 Word版含答案

课后达标检测
[基础巩固]
1．下列关于电解槽的叙述中，不正确的是()
A．电解槽的阳极发生氧化反应
B．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极
C．与电源正极相连的是电解槽的阴极
D．参与电解的阳离子往阴极移动
答案：C
2．下列关于铜电极的叙述不正确的是()
A．在镀件上镀铜时镀件作阴极
B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极
C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极
D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极
解析：选D。

在镀件上镀铜时，要将镀件制品作阴极，金属铜作阳极，含有铜离子的电解质溶液作电解液，故A、B正确；用电解法精炼粗铜时，要用粗铜作阳极，纯铜作阴极，含铜离子的电解质溶液作电解液，故C正确、D错误。

3．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是() A．电解时以精铜作阳极
B．电解时阳极发生还原反应
C．精铜连接电源负极，其电极反应是Cu－2e－===Cu2＋
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
解析：选D。

电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu2＋得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，A、B、C错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的Fe、Zn先失去电子，变成Fe2＋、Zn2＋进入溶液，然后是Cu失去电子，变成Cu2＋进入溶液，因Ag、Pt等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底部成为阳极泥，D正确。

4．依据下图判断，下列叙述正确的是()
A．Ⅰ是原电池，Ⅱ是电镀装置
B．Ⅰ、Ⅱ装置中，锌极上均发生氧化反应
C．Ⅱ、Ⅲ装置中，铜极均发生氧化反应而溶解
D．Ⅱ、Ⅲ装置中，Cu2＋浓度基本不变
解析：选A。

仔细观察三个装置，Ⅰ为原电池，电极反应式为负极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，正极(Cu)：Cu2＋＋2e－===Cu；Ⅱ为电镀池，电极反应式为阳极(Cu)：Cu－2e－===Cu2＋，阴极(Zn)：Cu2＋＋2e－===Cu；Ⅲ为电解池，电极反应式为阳极(Zn)：Zn－2e－===Zn2＋，阴极(Cu)：Cu2＋＋2e－===Cu。

5．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是()
A．b电极是阴极
B．a电极与电源的正极相连
C．b电极发生还原反应
D．b电极附近溶液的pH变小
解析：选D。

由于a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明此极产生了氯气，漂白pH试纸使其变白，后OH－放电产生O2，H＋相对剩余呈酸性，使pH试纸外圈呈红色，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑、4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，b电极为阴极：2H＋＋2e－===H2↑，剩余OH－，b电极附近溶液的pH变大。

6．电解CuSO4溶液时，若要达到以下三点要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；
③电解液中c(Cu2＋)不变，则可选用的电极是()
A．含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极
B．纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极
C．用纯铁作阳极，纯铜作阴极
D．用石墨作阳极，惰性电极(Pt)作阴极
解析：选B。

根据①，须选择非惰性电极(除石墨、金、铂外的电极)作阳极；根据②③，须选择纯铜为阳极。

至于阴极材料则选择的余地较大，如B选项中用含Zn、Ag的铜合金作阴极，当然也可用纯铜、石墨、铂等作阴极。

7．(2017·高考海南卷)一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H＋。

下列叙述错误的是()
A ．Pd 电极b 为阴极
B ．阴极的反应式为N 2＋6H ＋＋6e －===2NH 3
C ．H ＋由阳极向阴极迁移
D ．陶瓷可以隔离N 2和H 2
解析：选A 。

此装置为电解池，总反应式是N 2＋3H 2=====通电
2NH 3，Pd 电极b 上是氢气发生氧化反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd 电极b 为阳极，故A 说法错误；根据A 选项分析，Pd 电极a 为阴极，反应式为N 2＋6H ＋＋6e －===2NH 3，故B 说法正确；根据电解池的原理，阳离子在阴极上放电，即由阳极移向阴极，故C 说法正确；根据装置图，陶瓷可以隔离N 2和H 2，故D 说法正确。

8．500 mL KNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中c (NO －3)＝6 mol ·L －1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L 气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL ，下列说法正确的是( )
A ．原混合溶液中c (K ＋)为2 mol·L －
1 B ．上述电解过程中共转移
2 mol 电子
C ．电解得到的Cu 的物质的量为0.5 mol
D ．电解后溶液中c (H ＋)为2 mol·L －
1 解析：选A 。

该溶液用石墨作电极电解，阳极反应为4OH －－4e －
===2H 2O ＋O 2↑，生成1 mol 氧气失去4 mol 电子，阴极反应先为Cu 2＋＋2e －===Cu ，后为2H ＋＋2e －===H 2↑，生成1 mol 氢气得2 mol 电子，而阴、阳两极得失电子数相等，故Cu 2＋
得 2 mol 电子生成1 mol 铜，原混合溶液中c (Cu 2＋)＝2 mol·L －1，由电荷守恒知：c (K ＋)＋2c (Cu 2＋)＝c (NO －3)得c (K ＋)为2 mol·L －1。

电解后c (H ＋)应为4 mol·L －
1。

9．在如图装置中，若通电一段时间后，甲装置中Cl －
有剩余，乙装置左侧电极质量增加，则下列说法错误的是( )
A ．乙装置中左侧电极反应式：Cu 2＋＋2e －
===Cu
B．电解过程中丙装置的溶液pH无变化
C．向甲装置中通入适量的HCl气体，可使溶液恢复到电解前的状态
D．当甲装置中产生标准状况下4.48 L气体时，丙装置中Cu电极上质量增加43.2 g 解析：选D。

A.乙装置中溶液含有Cu2＋、K＋、SO2－4、H＋、OH－，根据放电顺序，左侧电极质量增加，为阴极，发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，正确；B.丙装置阳极反应为Ag－e－===Ag＋，阴极反应为Ag＋＋e－===Ag，溶液成分不变，所以丙装置的溶液pH无变化，正确；C.甲装置为电解KCl溶液生成KOH、Cl2、H2，则向甲中通入适量的HCl气体，可使溶液恢复到电解前的状态，正确；D.甲装置产生的气体为Cl2、H2，当物质的量为0.2 mol 时，转移电子物质的量为0.2 mol，丙装置中Cu电极析出的Ag为0.2 mol，增加21.6 g，错误。

10．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。

解析：(1)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为含铜离子的溶液。

(2)乙池中铁为阴极，石墨为阳极，溶液中氯离子在石墨电极放电生成氯气，氢离子在Fe电极放电生成氢气的同时溶液中生成氢氧根离子，该极区溶液呈碱性，滴加酚酞，溶液变红。

答案：(1)阴精铜Cu2＋＋2e－===Cu含Cu2＋的溶液(如CuSO4溶液)(2)2H＋＋2e－===H2↑红
11．工业废水中常含有一定量的Cr2O2－7和CrO2－4，它们会对人类及生态系统产生很大危害，必须进行处理。

常用的处理方法之一是电解法。

(1)该法用Fe作电极电解含Cr2O2－7的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。

用Fe作电极的原因为_______________________________________。

(2)在阴极附近溶液pH升高的原因是________________________________________
__________________________________________(用电极反应解释)，
溶液中同时生成的沉淀还有____________。

解析：(1)用铁作阳极，铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子还原Cr2O2－7生成Cr3＋和Fe3＋。

(2)阴极上氢离子放电，溶液pH 升高，生成Cr(OH)3沉淀和Fe(OH)3沉淀。

答案：(1)阳极反应为2Fe －4e －===2Fe 2＋，提供还原剂Fe 2＋
(2)2H ＋＋2e －
===H 2↑ Fe(OH)3
[能力提升]
12．请分析下列有关铝盐溶液电解时的变化情况。

(1)用石墨作电极，用如图装置电解AlCl 3溶液，两极均产生气泡，阴极区有沉淀生成。

持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_____________，
解释此现象的离子方程式是_________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)若用石墨作电极电解NaCl 和Al 2(SO 4)3的混合溶液，混合溶液中二者的物质的量浓度分别为3 mol·L －1、0.5 mol·L －
1，则下列表示电解过程的曲线正确的是________。

解析：(1)用惰性电极电解AlCl 3溶液，起始时总反应方程式可表示为2AlCl 3＋6H 2O=====通电
2Al(OH)3↓＋3Cl 2↑＋3H 2↑，阴极区产物为Al(OH)3和H 2，故阴极区有白色沉淀Al(OH)3生成，随着电解的进行，AlCl 3消耗完，这时相当于电解水，阴极上H ＋放电，导致阴极区碱性增强，之前生成的Al(OH)3又慢慢溶解，离子方程式可表示为Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O 。

(2)本题是对混合溶液的电解，可对4种离子进行重新组合，由题知，电解NaCl 和Al 2(SO 4)3的混合溶液相当于电解1 mol·L －1 AlCl 3溶液，电解过程中总反应方程式可表示为2AlCl 3＋6H 2O=====通电
2Al(OH)3↓＋3H 2↑＋3Cl 2↑，由此可知选项B 正确。

答案：(1)白色沉淀逐渐溶解至消失
Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O (2)B
13．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c ，A 、B 分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和的NaCl溶液，实验开始时，同时在U 形管两端各滴入几滴酚酞试液，试判断：
①a是________极，B是________极；
②A电极上的电极反应式为_________________________________________，
B电极上的电极反应式为___________________________________________；
③检验A电极产物的方法是_________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则：
①A电极的材料是__________，电极反应式是________________；
②B电极的材料是__________，电极反应式是___________________________。

解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极的反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，B电极的反应式为2H＋＋2e－===H2↑；检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉-碘化钾试纸，Cl2能使试纸变蓝，也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl2能使布条或纸条褪色。

答案：(1)①正阴
②2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑
③把湿润的淀粉-碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝
(2)①粗铜Cu－2e－===Cu2＋
②纯铜Cu2＋＋2e－===Cu。