1、第2课时 电解原理的应用A组基础达标1某同学设计如图所示装置，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用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色C氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na向石墨电极迁移D铜电极的反应式为2H2e =H2【答案】D2关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu【答案】D3(2020广东中山纪念中学高二检测)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能
2、力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极，b为负极；消毒液主要成分为NaClO和NaClBa为负极，b为正极；消毒液主要成分为NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；消毒液主要成分为HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；消毒液主要成分为HClO和NaCl【答案】B【解析】制取消毒液的有关反应有2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，因阳极生成Cl2，阴极生成NaOH，为使二者充分反应，Cl2应在下端产生，从而推知电源b为正极，a为负极，消毒液的主要成分是NaClO和NaCl。4某同学欲在铜钥匙上镀
3、锌，有关说法正确的是()A用铜钥匙作阳极，石墨棒作阴极，CuSO4溶液做电解质溶液BZn与铜钥匙用导线相连插入ZnSO4溶液中CZn作阳极，铜钥匙作阴极，ZnSO4溶液作电镀液电解D在电镀过程中溶液中的Zn2浓度减小，Cu2浓度增大【答案】C5(2020河北邢台第八中学高二检测)两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 molL1，工作一段时间后，测得有0.2 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是()A产生气体体积B中阴极质量增加，中正极质量减小C中阳极反应式为4OH4e=2H2OO2，中负极反应式为2H2e=H2D溶液的pH变化：减小，增大
4、【答案】D【解析】为电解池，阳极反应为2H2O4e=4HO2(或4OH4e=2H2OO2)，阴极反应为2Cu24e=2Cu；为原电池，负极反应为Zn2e=Zn2，正极反应为2H2e=H2。两个装置中的CuSO4和H2SO4的物质的量都是0.1 mol，当通过0.2 mol电子时两种物质正好完全反应，生成0.05 mol O2，生成0.1 mol H2，由此可知只有D正确。6Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电
5、子转移时，有0.1 mol Cu2O生成【答案】A【解析】石墨作阴极，电极反应为2H2O2e=2OHH2，A正确；由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B错误；阳极与电源的正极相连，C错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1 mol 电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D错误。7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。若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则：(1)电解池中X电极上的电极反应式是_，
6、在X电极附近观察到的现象是_。(2)Y电极上的电极反应式是_，检验该电极反应产物的方法是_。【答案】(1)2H2e=H2有气体放出，溶液变红(2)2Cl2e=Cl2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝B组能力提升8(2020江苏南通高二调研)常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 molL1的Cu(NO3)2和0.1 molL1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是()A阴极增重1.4 gB所得溶液pH1C阴极增重2.8 gD所得溶液pH1【答案】B【解析】阴极可以放电的离子依次为0.01 mol
7、 Ag、0.01 mol Cu2，阳极可以放电的阴离子只有OH。当阳极生成1.12 L O2时，电路中通过电子：n(e)0.05 mol40.2 mol，此时Ag、Cu2已全部析出，质量：0.01 mol108 gmol10.01 mol64 gmol11.72 g；因为当Ag、Cu2全部析出以后，相当于电解水，H不再增加，所以生成的H所带电荷量与0.01 mol Ag、0.01 mol Cu2所带电荷量相等，则溶液中生成：n(H)0.03 mol，故c(H)0.3 molL1，pH1。当阴极生成1.12 L H2时，表明Ag、Cu2已经放电完全，阴极增重、溶液pH与以上相等。9在100 mL
8、 H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合液中Cu2的物质的量浓度为()A1 molL1B2 molL1C3 molL1D4 molL1【答案】A【解析】分析电解H2SO4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生的气体分别为H2、O2各0.1 mol，O2是由OH失去0.4 mol电子而得到，H2是由H得到0.2 mol电子而生成。由电子得失守恒知，还有0.2 mol电子是Cu2得到的，故Cu2的物质的量是0.1 mol，则Cu2的物质的量浓度为1 molL1。10电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，如
9、图是电解污水的实验装置示意图，实验用污水中主要含有可被吸附的悬浮物(不导电)。下列有关推断明显不合理的是()A阴极的电极反应式为O24e2H2O=4OHB通电过程中烧杯内产生可以吸附悬浮物的Fe(OH)3C通电过程中会产生气泡，把悬浮物带到水面形成浮渣弃去D如果实验用污水导电性不良，可加入少量Na2SO4固体以增强导电性【答案】A【解析】A中是阴极H2O电离出的H得电子，电极反应式为2H2O2e=2OHH2。11(2020山西太原第五中学高二检测)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和SO可通过离子交换膜
10、，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是()A通电后中间隔室的SO离子向正极区迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极区反应为2H2O4e=O24H，负极区溶液pH降低D当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成【答案】B【解析】在负极区发生的电极反应为4H2O4e=2H24OH，在正极区发生的电极反应为2H2O4e=O24H，故正极区pH减小，A错误；Na移向负极区，生成NaOH, SO移向正极区，生成H2SO4，B正确；根据负极区电极反应可知C错误；每通过1 mol 电子，有0.25 mol O2
11、生成，D错误。12如图所示，通电5 min后，第极增重2.16 g，此时CuSO4恰好电解完。设A池中原溶液的体积为200 mL。(1)电源F为_极；第极为_极；B池为_池。(2)A池中第极上的电极反应式为_ _。(3)通电前A池中原溶液中Cu2的浓度为_。【答案】(1)正阳电镀(2)2H2O4e=4HO2(3)0.05 molL1【解析】(1)由第极增重2.16 g可知，是电解池的阴极，是电解池的阳极，E是电源的负极，F是电源的正极。又因为B池的阳极是银，电解质是硝酸银，故该池是电镀池。(2)A池中，第极发生反应2H2O4e=4HO2。(3)因为第极增重的2.16 g是银的质量，即电路中转移
12、电子2.16 g108 gmol10.02 mol，而第极反应为Cu22e=Cu，故原溶液中Cu2物质的量为0.02 mol0.01 mol，故Cu2的物质的量浓度为0.05 molL1。13电解原理在化学工业中有着广泛的应用。(1)如图，其中a是电解质溶液，X、Y是两块电极板。若X、Y是惰性电极，a是CuSO4溶液，则电解时的化学方程式为_；通电一段时间后，向烧杯中的电解质溶液中加入0.2 mol CuO粉末，电解质溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子的物质的量为_。若X、Y分别是铁和铜，a仍是CuSO4溶液，则Y极的电极反应式为_。(2)已知2价的铁的化合物通常具有较强的还原性，易被氧化。实验室用亚铁盐溶液与烧碱反应很难制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，但是用电解的方法可以制得纯净的Fe(OH)2沉淀。制备装置如图所示，其中a、b两电极材料分别为铁和石墨。a电极上的电极反应式为_。电解质溶液d最好选_(填编号，下同)。A纯水BCuSO4溶液CNaOH溶液DH2SO4溶液液体c为_。A四氯化碳B硝基苯C苯D乙醇【答案】(1)2CuSO42H2O2CuO22H2SO40.4 molCu2e =Cu2(2)Fe2e =Fe2CC
