1、(答题时间:20分钟)一、选择题1. 在冶金工业上,常用电解法得到Na、Mg、Al等金属,其原因主要是( )A. 这些金属的化合物熔点低 B. 它们都是轻金属 C. 它们的性质很活泼 D. 此方法成本低 2. 下列可被工业上采用的冶金方法是( )A. 电解熔融的氯化铝制铝B. 电解熔融的氯化镁制镁C. 电解氯化钠溶液制钠D. 高温下用H2还原氧化镁制镁3. 下列有关电解精炼铜的说法中错误的是( )A. 粗铜做阴极 B. 电解一段时间后,溶液中会存在锌、铁等不活泼的金属阳离子C. 阳极泥中含有金、银等贵重金属 D. 电解质溶液可以选用硫酸铜溶液4. 电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下
2、列叙述正确的是( )A. 电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极 B. 粗铜与电源负极相连,发生氧化反应C. 阴极上发生的反应是Cu2+ + 2eCu D. 电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥5. 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D. a点是负极,b点是正极6. 如图是在待镀铁制品上镀铜的实验装置,则下列说法正确的是( )A. 电源a极为
3、负极B. 极上铜放电而逐渐消耗C. 极上发生的电极反应为Fe2e=Fe2D. 极上Cu2放电而使溶液中Cu2浓度逐渐变小7. 关于惰性电极电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )A. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI试液,溶液呈棕色C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色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二、填空题8. (1)用惰性电极电解饱和NaCl溶液,请写出:阳极的电极反应为: ;总反应离子方程式: 。要使电解后的溶液恢复到和原溶液一样,则应加入一定量的 。(2)用电解法精炼粗铜,电解液选用CuSO4溶
4、液。请回答:阳极的电极材料是 ,电极反应式是 ;阴极电极的材料是 ,电极反应式是 。(杂质发生的电极反应不必写出)9. 粗铜中常含有锌、镍、银、金等杂质,工业上常用电解的方法精炼粗铜。(1)电解时_作阳极,电极反应式为_;_作阴极,电极反应式为_。(2)电解前CuSO4溶液的浓度为1 molL1,电解时如有0.5 mol电子发生转移,则此时电解液中CuSO4的浓度为_,阴极得到的纯铜质量为_。阳极泥的主要成分是_。10. 电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液
5、,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。 Y电极上的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法是 。(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则X电极的材料是 ,电极反应式是 。Y电极的材料是 ,电极反应式是 。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质,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 除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_(填写“A”或“B”)
6、导出一、选择题1. C 解析:某些活泼金属或某些活泼非金属因从化合物中还原或氧化制取很难,故采用电解法。例如:2NaCl2Na+Cl2 MgCl2Mg+Cl2 2Al2O34Al+3O2 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 2KHF22KF+H2+F22. B 解析:氯化铝是共价化合物,熔融状态下以分子状态存在,其中缺少自由移动的离子,故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝。A不正确。Na、Mg2、Al3在水溶液中电解时,电子被H得到,因而电解比氢活泼的金属阳离子的水溶液是得不到金属单质的。C不正确。比Al活泼的金属很难用一般的还原剂(如H2、CO、C等)把它们从化合物中还原出来。况且,M
7、gO熔点很高。工业上制取镁是采用电解熔融MgCl2的方法。D不正确,所以答案选B。3. A 解析:电解精炼铜时粗铜必须作阳极,精铜作阴极,硫酸铜作电解质溶液。A不正确,D正确。粗铜中含有比铜活泼的金属,电解时先失去电子,B正确。同时粗铜中也含有比铜不活泼的金、银等贵重金属,在电解时不会失去电子,故而形成阳极泥。答案是A。4. C 解析:A. 不正确,电解时以硫酸铜溶液作电解液,粗铜作阳极,精铜作阴极; B. 不正确,粗铜与电源正极相连,发生氧化反应,Cu 2eCu2;C. 正确,阴极上发生的反应是Cu2+ + 2eCu;D. 不正确,电解后Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥,Fe、Zn先溶
8、解,留在溶液中。5. D 解析:本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,所以铅笔作阴极,a为电源负极。故选D。6. B 解析:电镀时,镀件作阴极,则b为负极,镀层金属作阳极,a为正极,故A项错;C项中,Cu22e=Cu,故C项错;D项中CuSO4溶液的浓度不变,也是错误的,答案选B。7. B 解析:A. 电解时不会有单质钠生成,阴极得到是氢气,故错;电解NaCl水溶液后溶液呈碱性,即酚酞试液,溶液呈红色,故C、D项错。故选B。二、填空题8. (1)2Cl2e=Cl2;2Cl+2H2O2O
9、H+H2+Cl2 HCl (2)粗铜,Cu2e=Cu2+精铜,Cu2+2e=Cu 解析:(1)用惰性电极电解饱和食盐水阳极反应式为2Cl2e= Cl2,阴极反应式为2H2O+2e=H2+2OH,总反应式为2Cl +2H2O 2OH + H2 + Cl2。(2)粗铜电解精炼时粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解液。粗铜中比铜活泼的金属失电子溶解,比铜不活泼的金属形成阳极泥沉积到电解槽底部。阳极反应为Cu2e=Cu2+等,阴极反应为Cu2+2e=Cu。9. (1)粗铜 Cu2e=Cu2+,Zn2e=Zn2+ 纯铜 Cu2+2e=Cu(2)1 molL1 16 g 银、金解析:本题考查精炼铜的有
10、关知识。注意:在精炼铜的过程中,理论上电解液浓度保持不变。10. (1)2H+ + 2e = H2 放出气体,溶液变红。2Cl 2e = Cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色。(2)纯铜 Cu2+ + 2e = Cu 粗铜 Cu 2e = Cu2+ (3)4OH4eO22H2O,2H+ + 2e = H2使H+浓度减小 B解析:(1)X和电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H+ + 2e = H2。随着氢离子的不断放电,阴极周围水的电离平衡被破坏,所以阴极周围溶液显碱性,溶液变成红色。Y电极和电源的正极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电生成氯气,
11、电极反应式是2Cl2e=Cl2。由于氯气具有强氧化性,能把碘化钾氧化生成单质碘,据此可以检验,即把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色。(2)粗铜精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜作电解质溶液,所以X是纯铜,电极反应式是Cu2+ + 2e = Cu。Y电极是粗铜,电极反应式是Cu2e=Cu2+。(3)阳极是溶液中的OH离子放电生成氧气,电极反应式是4OH4eO22H2O。阴极氢离子放电失去氢气,电极反应式为2H+2e=H2。随着氢离子的不断放电,阴极周围水的电离平衡被破坏,使H+浓度减小,OH浓度增大,溶液显碱性。由于阳离子交换膜只能允许阳离子通过,而OH在阴极生成。根据装置图可知,B电极是阴极,所以除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口B导出。