1、学业分层测评(四)电解原理的应用(建议用时：45分钟)学业达标1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】电解池的阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上发生Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。【答案】A2下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是()A用石墨电极电解饱和食盐水：阴极：Nae=NaB用铜电极电解CuSO4溶液：阳极：Cu2e=Cu2C用石墨电极电解熔融
2、NaCl：阴极：Nae=NaD用石墨电极电解NaOH溶液：阳极：4OH4e=2H2OO2【解析】食盐水中存在Na和H两种阳离子，根据放电顺序，阴极H放电，电极反应式为2H2e=H2。【答案】A3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 () 【导学号：05310023】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，其电极反应式是Cu2e=Cu2D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】电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错；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；粗铜连接电源
3、的正极，发生氧化反应，故C错；金属的活动性顺序为ZnFeCuAgPt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，故D对。【答案】D4粗铜性脆，要加工成铜丝非常困难，粗铜必须经过电解精炼方能被广泛利用。下列关于粗铜精炼的叙述中正确的是()A粗铜与电源的正极相连B电解过程中，电解质溶液中的Cu2浓度保持不变C电解后，溶液中存在的阳离子只有HD电解后，电解槽底部的阳极泥毫无价值【解析】当粗铜中的杂质Zn、Fe、Ni等在阳极溶解时，Cu2在阴极上被还原，因而溶液中Cu2的浓度有所降低，B项错误；电解后，溶液中存在的Fe2、Zn2和Ni2等阳离子的氧化性弱于Cu2而不被还原，C项错误；阳极泥的成分是在
4、阳极上没有放电的Ag、Au、Pt，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，可以作为提炼这些重金属的原料，D项错误。【答案】A5若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜上发生的反应是：Age=Ag在银片上发生的反应是：4OH4e=O22H2O需用硫酸铜溶液为电镀液需用硝酸银溶液为电镀液ABC D【解析】铜片上镀银，铜片做阴极，接电源负极，错；银片做阳极，接电源正极，正确；铜电极上，Ag得电子析出，正确；银片是阳极，失电子变成Ag落入电解液，错；需用AgNO3作电镀液，正确，错。正确的为。【答案】B6如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是()
5、 【导学号：05310024】A电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色B蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应C铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触【答案】D7取一张用饱和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，内圆为白色，外圆呈浅红色。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接C电解过程中，水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小【解析】由试纸变色可知，a电极产生Cl2，应为电解池的阳极，与电源正极相连，则b为阴极。D项中b电极上H放电，附
6、近OH浓度增大，pH变大。【答案】D8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2 L，则常温下所得电解质溶液的pH是 ()A1 B8C13 D14【解析】常温下电解食盐水时供给0.2 mol电子，则消耗的H为0.2 mol，同时产生OH 0.2 mol，溶液体积为2 L，pH13。【答案】C9工业上主要采用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、H2、NaOH。请回答下列问题： 【导学号：05310025】(1)在电解过程中，所发生反应的离子方程式为_。(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO等杂质离子，使用的试剂有：aNa2CO
7、3溶液bBa(OH)2c稀盐酸其中合理的加入顺序为_(填字母)。(3)如果在容积为10 L的电解池内，一段时间后共收集到11.2 L(标准状况)气体。这时溶液中NaOH的物质的量浓度为_(设电解时溶液的体积不变)。【解析】先加过量的Ba(OH)2除去SO和Mg2，再加入过量的Na2CO3除去Ca2和开始时过量的Ba2，将生成的沉淀过滤除去，再加稀盐酸调节pH等于7。设生成NaOH的物质的量为x。x 11.2 L解得x0.5 mol，则NaOH的物质的量浓度为0.05 molL1。【答案】(1)2Cl2H2O2OHH2Cl2(2)bac(3)0.05 molL110电解原理在化学工业中有广泛的应
8、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NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断a是_极(填“正”或“负”)，B是_极(填“阴”或“阳”)；A电极上的电极反应式为_，B电极上的电极反应式为_；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A电极的材料是_，电极反应式为_；B电极的材料是_，电极反应式为_。【解析】(1)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电极反应式为2Cl2e=Cl2，B电极的反应式为2H2e=H2；
9、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能使其退色。【答案】(1)正阴2Cl2e=Cl22H2e=H2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝(2)粗铜Cu2e=Cu2精铜Cu22e=Cu11如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池。甲乙(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)乙池中铁极电极反应式为_，若在乙池中滴入少量酚酞溶液，开始电解一段时间后，铁极附近呈_色。(3)若乙电解池中的电解质溶液为等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2溶液，分阶段写出乙
10、池中的电解方程式：_ _。【解析】(1)在一条电路中串联两个电解池，往往对阴、阳极的判断容易受到干扰，在分析甲池时，把乙池视为一段导线，反之，分析乙池时，把甲池视为一段导线。据此分析得出：a为阴极，b为阳极，Fe为阴极，石墨为阳极。又根据电解精炼铜的原理判断a电极材料应为精铜，电极反应式为Cu22e=Cu，电解质溶液用含Cu2的溶液(如CuSO4溶液)。(2)乙池中是用惰性电极电解NaCl溶液(阴极材料是否是活泼金属对电解无影响)，铁极反应式为2H2e=H2，由于水提供的H放电，铁极附近溶液中OH越来越多，溶液由无色变为红色。(3)电解多种电解质的混合溶液，分析电解反应的方法步骤为：分析电解质
11、溶液中所有离子，分为阴、阳两组(包括水电离出的H和OH)；将阴、阳离子分别按放电先后顺序进行排列；写出阴、阳两极上的反应式和电解的总反应式并据此判断反应现象或进行计算。【答案】(1)阴精铜Cu22e=Cu含Cu2的溶液(如CuSO4溶液)(2)2H2e=H2红(3)第一阶段：CuCl2CuCl2，第二阶段：2H2O2H2O2能力提升12下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是() 【导学号：05310026】【解析】电解饱和食盐水生成H2和Cl2，H2可收集检验，Cl2可用碘化钾淀粉溶液检验，排除A、B；生成H2的一极为阴极，与电源负极相连，生成Cl2的一极为阳极，与电源正极相连，据此
12、可知电子流向正确的为D。【答案】D13将含0.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是 ()A5.6 L B6.72 LC13.44 L D11.2 L【解析】阴极：0.3 mol Cu2得到0.6 mol电子阳极：失去的电子数也应为0.6 mol2Cl2e=Cl204 mol0.4 mol0.2 mol4OH4e=2H2OO20.2 mol0.05 mol得到Cl2和O2共0.25 mol，标准状况下的体积为5.6 L。【答案】A14如图所示的装置，C、D、E、F
13、、X、Y都是惰性电极。接通电源后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：甲乙丙丁(1)A是外加电源的_极，B是_极。(2)甲是_池，甲中总的反应式是_ _。(3)收集乙装置中产生的气体，则阴极和阳极产生的气体在相同状态下体积比为_。(4)欲用丙装置给铜镀银，铜件是_(填“G”或“H”)极，电镀液是_溶液。(5)装置丁中，可以观察到_，原因是_ _。【解析】乙为电解饱和食盐水，乙中F极溶液使酚酞变红色，说明有NaOH生成，F为电解池的阴极，E为阳极，可推出A、B分别为电池的正、负极，丙是电镀池，给铜镀银，铜件作阴极，即H极，电镀液应含有Ag，如AgNO3溶液。【答案】(1)正负(2)电解2CuSO42H2O2CuO22H2SO4(3)11(4)HAgNO3(5)Y极附近颜色变深，X极附近颜色变浅通电后，X极为阳极，Y极为阴极，因Fe(OH)3胶粒带正电荷，故向Y极移动，Y极颜色变深