1、第四章第三节第二课时一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1(2008上海高考卷)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()Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小【解析】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a极附近产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl2eCl2，b为阴极，电极反应式为：2H2O4eH22OH，所以b极附近的pH增大。【答案】D
2、2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】电解熔融的氧化铝制取金属铝，用碳作阳极，如果用铁做阳极，则铁失电子而消耗，故A不对；B、C、D符合生产实际，正确。【答案】A3某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是()A铅笔端作阳极，发生还原反应B铂片端作阴极，发生氧化反应C铅笔端有少量的氯气产生Da点是负极，b点是正极【解析】本
3、题考查的是电解饱和食盐水实验，电解实验中阳极发生氧化反应，生成氯气，阴极发生还原反应生成氢气，由电极反应式可知，在阴极生成氢氧化钠，出现红色字迹，所以铅笔做阴极，a为电源负极，故选D。【答案】D4火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、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纯铜做阳极C杂质都将以单质形式淀沉到池底D纯铜片增重2.56 g，电路通过电子为0.08 mol【解析】电解精炼铜时，用粗铜作阳极，用精铜作阴极，所以A、B不正确；锌比铜活泼，失电子变成锌离子进入溶液中，金、银不活泼，以单质形式沉淀到池底，C不正确。n(
4、e)20.08 mol，D正确。【答案】D5用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则()A电解液质量增加x gB阴极质量增加x gC阴极质量增加a g，axD阴极质量增加b g，bx【解析】由于粗铜中含有Zn和Ag，在电解过程中阳极先是锌失去电子，然后是铜失去电子；而阴极一直是铜析出。在电解过程中，两极得失电子相等，所以溶解的锌和铜的物质的量之和等于析出的铜的物质的量，但由于M(Zn)M(Cu)，所以阳极溶解的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即bx，所以D项正确。【答案】D6烧碱的制备，在上世纪七十年代常用水银法，此法通过钠汞齐
5、(NanHg)生产得到的烧碱质量好，浓度高，目前已被离子交换膜法所取代。两种生产方法示意图如下：下列说法正确的是()A水银法被淘汰，是因为生产过程中，汞不能循环利用B水银法生产，在电解槽中，阴极的电极反应式为：NaenHgNanHgC离子膜法电解，阳极发生的电极反应为：2H2eH2D水银法中烧碱在电解槽中生成，离子膜法烧碱在阴极生成【解析】A选项，由水银法电解图可看出，汞在生成过程中能循环利用，被淘汰的可能原因是汞毒性大，易造成环境污染。B选项，电极反应的书写要注意题给信息和环境，生成的钠形成钠汞齐，选项中的电极反应式书写正确。选项C，由离子交换膜法电解装置图可以看出其阳极的电极反应式为：2C
6、l2eCl2，C选项不正确。D选项，由两电解装置图中的产物出口可以看出，D中前半句话说法错误。【答案】B7(2009盐城一模)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是()A可用铁作阳极材料B电解过程中阳极附近溶液的pH升高C阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子【解析】电解时阳极产生Cl2，电极反应为2Cl2eCl2，故C对，阳极不可能是活泼性电极如铁，故A
7、错。阳极产生Cl2与碱反应，故pH降低，故B错，二价镍全部转化为三价镍失1 mol e，故D对。【答案】CD8下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是()A粗铜板作阳极B电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：Cu22eCuC粗铜中所含Ni、Fe、Au、Ag等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达99.95%99.98%【解析】电解法精炼铜是以粗铜作阳极，发生Cu2eCu2。在此之前由于Ni、Fe、Zn均比Cu容易失去电子，这些金属首先失去电子变成Ni2、Fe2、Zn2进入溶液。在阴极上Cu22eCu，而Ni2、Fe2、Zn2得电子能力弱于Cu2，这些金属离子不
8、可能重新变成金属，最后存于电解质溶液中，因此选项C说法不正确。经电解精炼铜后，铜的纯度可高达99.95%99.98%。【答案】C9(2008全国卷)电解100 mL含c(H)0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()A0.10 mol/L AgB0.20 mol/L Zn2C0.20 mol/L Cu2 D0.20 mol/L Pb2【解析】电解含有Zn2、Pb2溶液，H得电子生成H2，不能析出金属，B、D项错；电解含有Ag溶液，可得Ag 0.1 molL10.1 L108 gmol11.08 g，电解含有Cu2溶液，可得Cu 0.2 m
9、olL10.1 L64 gmol11.28 g，故C正确。【答案】C10按图中图甲装置进行实验，若图乙的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的情况是()Ac(Ag) Bc(NO)C溶液的pH D银棒质量【解析】此为铁上镀银，电镀一段时间后，c(Ag)、c(NO)、溶液的pH基本不变，而银棒质量减小。【答案】D11如图乙所示是根据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(各电解池都用石墨作电极，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【答案】C
10、【点评】电解NaCl溶液时阴、阳极都产生气体，电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银，电解CuSO4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如题中图乙所示的变化。12把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞混合液的表面皿中，如下图所示，最先观察到酚酞变红现象的区域是()A和 B和C和 D和【解析】左边装置是原电池，Fe作正极，因此正极区呈碱性，滴入酚酞试液显红色。右边装置是电解池，Zn作阴极，电极反应为2H2eH2，因此阴极区呈碱性，滴入酚酞溶液显红色，所以、两个区域显红色，故选项B正确。【答案】B13CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu24I2CuII2而得到。
11、现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始一段时间后，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是()A2I2eI2淀粉遇碘变蓝BCu2eCu2Cu2显蓝色C2Cu24I2CuII2淀粉遇碘变蓝D4OH4e2H2OO2O2将I氧化为I2，淀粉遇碘变蓝【解析】以石墨为阴极，Cu为阳极电解KI溶液时，阳极反应为Cu2eCu2，阴极反应为：2H2eH2，则阳极区溶液变蓝是由于产生了Cu2，且Cu2与I又发生了化学反应；阴极区溶液变红是由于H放电后，使得该区域的c(OH)增大，溶液呈碱性。故选项B正确。【答案】BC14通以相等的电
12、量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为1)溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银) n(硝酸亚汞)21，则下列叙述正确的是()A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(银) n(汞)21B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C硝酸亚汞的化学式为HgNO3D硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2【解析】通以相等的电量，即是通过相同的电子数，银和亚汞都是1价，因此得到的单质银和汞的物质的量也应相等；又因电解的n(硝酸银) n(硝酸亚汞)21，硝酸银的化学式为AgNO3，所以硝酸亚汞的化学式不可能为HgNO3，只能为Hg2(NO3)2。【答案】D二、非选择题15如图
13、，X和Y均为石墨电极。(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_极(填“阴”或“阳”)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，电极增重1.6 g。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)Y电极产生气体的体积为_L。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：_。
14、【解析】(1)电解饱和食盐水的离子方程式：2Cl2H2O2OHCl2H2，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：2Cu22H2O2CuO24H。根据电解离子方程式得：n(H)2n(Cu2)20.05 mol，故溶液中c(H)0.1 molL1，溶液的pH1。要使溶液恢复到以前，可以加入CuO或CuCO3。根据电解离子方程式得：n(O2)n(Cu)0.0125 mol，在标准状况下的体积V(O2)22.4 Lmol10.0125 mol0.28 L。溶液中存在的必
15、须是含氧酸根离子，可以是SO或NO；然后利用实验进行检验。【答案】(1)2Cl2H2O2OHCl2H2阴(2)1 CuO或CuCO3(仅答1种即可)0.28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，加热浓缩后滴加浓硫酸和铜粉，若有红棕色气体产生，则证明是硝酸根离子)16现代工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH。请回答下列问题：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为_。(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO等杂质
16、离子，使用的试剂有：a.Na2CO3溶液，b.Ba(OH)2溶液，c.稀盐酸，其合理的加入顺序为_(填试剂序号)。(3)如果在容积为10 L的离子交换膜电解槽中，1 min后阴极可产生11.2 L(标准状况下)Cl2，这时溶液的pH是(设溶液体积保持不变)_。【解析】(1)与电源正极相连的电极是阳极，发生氧化反应，电极反应式：2Cl2eCl2。(2)在粗盐精制过程中，要先加Ba(OH)2溶液除去SO、Mg2，然后再加Na2CO3溶液除去Ca2，最后加稀盐酸，除去多余的CO。(3)由2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，可知n(NaOH)2n(H2)21.0 mol，c(OH)0.1 molL
17、1，故溶液的pH13。【答案】(1)2Cl2eCl2(2)b、a、c(3)1317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_。(3)工业品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。该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_。除去杂质后得氢氧化钾溶液从液体出口_(填写“A”或“B”)导出。【解析】本题考查工业冶炼铝的原理、以氯碱工业为背景氢氧化钾的制备，属课本知识的自然延伸。(3)阳极是左池，氢氧根放电；
18、H放电，促进水的电离，OH浓度增大；K经阳离子交换膜进入右池，除去杂质后得氢氧化钾溶液从B口导出。【答案】(1)2Al2O34Al3O2(2)2Al2H2O2OH2AlO3H2(3)4OH4eO22H2OH放电，促进水的电离，OH浓度增大B18有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3)xnH2O，经测定其摩尔质量为242 gmol1。取1.21 g该晶体溶于水配成100 mL溶液。将此溶液倒入下图所示装置中，用石墨作电极进行电解。当有0.01 mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32 g。回答：(1)金属M的摩尔质量为_，x_，n_。(2)C极为_极。(3)电解
19、后溶液的pH为(设电解前后溶液的体积不变)_。【解析】(1)n(硝酸盐)0.005 mol，则金属M也为0.005 mol。M的摩尔质量64 gmol1。MxxeM解得：x218818n242，n3。(2)因为金属在A极析出，所以A极是电解池的阴极，则C极是电源的负极。(3)有0.01 mol电子通过电极，就有0.01 mol OH放电，在溶液中就生成0.01 mol H。c(H) molL10.1 molL1，pH1。【答案】(1)64 gmol123(2)负(3)119已知NaCl在60 时的溶解度是37.1 g。现电解60 的精制饱和食盐水1371 g。经分析，电解后的溶液密度为1.37
20、 g/cm3，其中含有20 g NaCl。计算：(1)电解后所得溶液中NaOH的物质的量浓度。(2)电解过程中得到H2的体积(标准状况下)【解析】(1)被电解的NaCl的质量为：1371 g20 g351 g设351 NaCl被电解后生成NaOH的物质的量为x，生成H2的质量为y，生成Cl2质量为z，则有2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2258.5 g 2 mol 2 g 71 g351 g x y zx6 mol，y6 g，z213 g所以可知，电解后溶液的质量为1371 g6 g213 g1152 g电解后溶液的体积为：841 cm30.841 L所以c(NaOH)7.13 mol/L(2)V(H2)22.4/mol67.2 L【答案】(1)c(NaOH)7.13 mol/L(2)V(H2)67.2 L