高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解析鲁科版选修4090625

高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解析鲁科版选修40906251．关于电解氯化钠水溶液(铁做阴极、石墨做阳极)，下列叙述正确的是( )A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠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答案：B2．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．Fe和AgNO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。

答案：B3．用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是( )A．H2SO4B．NaOHC．Na2SO4D．NaCl答案：C4．(1)如图1为电解NaCl的饱和溶液的实验装置。

写出该电解池中发生反应的总反应方程式：______________________________________________________________________。

将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是____________________________________________________________________________________________________________。

(2)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2)。

通电后，如图竖直装置下端B极上有大量气泡产生，溶液中产生大量的Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间不变色。

则装置上端A极电极材料是________(填化学式)，B电极上的电极反应式为____________ ____________________________________________________。

图1 图2 解析：(1)由于阳极是惰性电极，则电解饱和NaCl 溶液的方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，生成的Cl 2与NaOH 溶液发生反应：Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，故总反应方程式为NaCl ＋H 2O=====电解NaClO ＋H 2↑，酚酞试液遇NaOH 显红色后被HClO 氧化退色。

(2)电解法制备Fe(OH)2时，采用金属Fe 做阳极，其电极反应为Fe －2e －===Fe 2＋；阴极材料也可以是其他材料，其电极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，阴极生成碱与Fe 2＋结合成Fe(OH)2沉淀。

故B 应为阴极，阴极方程式为2H ＋＋2e －===H 2↑，A 电极则是铁做阳极，电极反应为Fe －2e －===Fe 2＋。

答案：(1)NaCl ＋H 2O=====电解NaClO ＋H 2↑，先变红后退色(2)Fe 2H ＋＋2e －===H 2↑时间：40分钟[A 级 基础巩固]基础题Ⅰ1．下列描述中，不符合生产实际的是( )A ．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B ．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C ．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D ．在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。

电解熔融的Al 2O 3制Al 时，若用Fe 作阳极，会发生Fe －2e －===Fe 2＋，Fe 2＋移动到阴极上发生Fe 2＋＋2e －===Fe ，使得到的Al 不纯。

答案：A2．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 ．电解时阴极发生氧化反应C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu===Cu2＋＋2e－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：A.电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错误；B.阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B错误；C.粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C错误；D.金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag>Pt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，所以D选项是正确的。

答案：D3．某同学设计如图装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是( )A．石墨电极与直流电源负极相连B．铜电极的反应式为：2H＋＋2e－===H2↑C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向石墨电极迁移D．用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色解析：A.石墨为阳极，与直流电源的正极相连，A错误；B.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铜电极的反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，B正确；C.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时生成氢氧化钠，电解池中阳离子向阴极移动，Na＋向Cu电极移动，C错误；D.Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，没有氯气生成，所以用湿润KI淀粉试剂在铜电极附近检验气体，试纸不变蓝色，D错误。

答案：B4．如图所示，图乙是图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的函数图象(各电解池都用石墨做电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，这个量x 是表示( )A．各电解池析出气体的体积B．各电解池阳极质量的增加量C．各电解池阴极质量的增加量D．各电极上放电的离子总数解析：电解氯化钠溶液时，阴、阳极都产生气体物质；电解硝酸银溶液时，阴极上产生单质银；电解硫酸铜溶液时阴极上产生单质铜。

所以随着电解的进行阴极质量的增加量有题图乙所示的变化。

答案：C5．将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0.6 mol KCl溶于水配制成100 mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一极上析出0.3 mol Cu，此时在另一极上生成的气体体积(标准状况)为( )A．4.48 L B．5.6 LC．6.7 L D．7.8 L答案：B基础题Ⅱ6．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )①②③④A．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C．装置③中从a口导出的是H2D．装置④的待镀铁制品应与电源正极相连解析：B项，装置②是电解池装置，左侧是阴极，得电子发生还原反应，Cu2＋＋2e－===Cu，故B项正确；A项，装置①是电解池装置，石墨是阳极，铁是阴极，电解熔融氯化钠时，钠在铁极析出，故A 项错误；C 项，装置③是电解饱和食盐水的装置，左侧为阳极，失电子发生氧化反应，2Cl －－2e －===Cl 2↑，则从a 口导出的是Cl 2，故C 项错误；D 项，装置④是电镀装置，镀层金属作阳极，待镀制品作阴极，与电源的负极相连，故D 项错误。

答案：B7．如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。

(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A 极是电解池的________，材料是________，电极反应式为______________________；B 极是电解池的________，材料是________，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，Fe 极附近呈________色。

(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO 3)2和MgCl 2溶液。

分阶段写出乙池中电解反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。

(4)若甲池精炼铜时阴极增重12.8 g ，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为____________(不考虑气体溶解情况)。

解析：(4)甲池阴极反应为：Cu 2＋＋2e －===Cu ，生成n (Cu)＝12.8 g 64 g ·mol－1＝0.2 mol ，转移电子的物质的量n (e －)＝0.4 mol ；乙池阳极反应为：2Cl －－2e －===Cl 2↑，由电子守恒知生成Cl 2为：n (Cl 2)＝0.2 mol ，故V (Cl 2)＝4.48 L 。

答案：(1)阴极 纯铜 Cu 2＋＋2e －===Cu 阳极 粗铜 Cu －2e －===Cu 2＋(2)红 (3)第一阶段：CuCl 2=====通电Cu ＋Cl 2↑；第二阶段：2H 2O=====通电2H 2↑＋O 2↑ (4)4.48 L[B 级 能力提升]8．在如图用石墨作电极的电解池中，放入500 mL 含一种溶质的某蓝色硫酸盐溶液进行电解，观察到A 电极表面有红色的固态物质生成，B 电极有无色气体生成。

请回答下列问题：(1)B 极板的名称是________，电解后溶液显__________(填“酸性”或“碱性”)写出电解时反应的总离子反应方程式为________。

(2)若当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A 电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 1.6 g 。

要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入________，其质量为________g(假设电解前后溶液的体积不变)。

(3)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是__________。

方案A B 电解质溶液 A银 石墨 AgNO 3 B银 铁 AgNO 3 C铁 银 Fe(NO 3)3 D 铁 银 AgNO 3解析：(1)所以A 极板的名称是阴极，B 极板的名称是阳极，溶液显蓝色，所以该溶液是硫酸铜溶液。

电解时总离子方程式2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋4H ＋电解硫酸铜溶液生成硫酸，所以电解后溶液显酸性。

(2)根据2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋4H ＋知，阳极上生成氧气、阴极上生成铜、实质上相当于生成CuO ，要使溶液恢复原状，应该加入CuO ，根据Cu 原子守恒得m (CuO)＝ 1.6 g 64 g ·mol－1×80 g ·mol －1＝2 g ，所以应加入CuO ；质量为2 g 。

(3)电镀原理：铁是镀件做阴极，银是镀层金属做阳极，电解质溶液含镀层金属离子银离子。

所以选D 。

答案：(1)阴极 酸性 2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋4H ＋ (2)CuO 2 g (3)D9．电解的应用比较广泛，回答下列问题：(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________(填字母，下同)。