1、课时作业 18 电解池的工作原理及应用时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 50 分)1(2011海淀模拟)如下图所示的电解池中装有硫酸铜溶液，选用不同材料的电极进行电解。下列说法正确的是( )电极材料序号阴极 阳极通电后的变化A 石墨 石墨 阴极质量增加，溶液的 pH 增大B 铜 铜 阳极质量减小，阴极质量增加C 铁 铁 两极的质量不发生变化D 铂 铁 阴极质量增加，溶液的 pH 恒定不变解析：以石墨为两极，CuSO 4H 2SO4，pH 减小， A 项错；以铜为两极，阳极减 轻阴极增重，B 项正确；以 Fe 为阳极，阳极质量减轻，阴极质量增加，CuSO 4FeS
2、O 4，pH 发生变化， C、D 项错。答案：B2依据下列甲、乙、丙三图，判断下列叙述不正确的是( )A甲是原电池，乙是电镀装置B甲、乙装置中，锌极上均发生氧化反应C乙、丙装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D乙、丙装置中，c(Cu 2 )基本不变解析：甲是铜锌原电池，乙是在 Zn 片上镀铜的电镀池，丙是铜的精炼装置。答案：B3电镀在工业上有着广泛的应用，可以镀锌、镀铜、镀金等。如利用下图所示装置可以将铜牌摇身一变为银牌，即在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法中正确的是( )A通电后，Ag 向阳极移动B银片与电源负极 AgNO3 相连C该电解池的阴极反应可表示为 Ag e =AgD当电镀一段时间后，
3、将电源反接，铜牌可恢复如初解析：铜牌上镀银，银为阳极，Ag 向阴极移动，阴极反 应为 Ag e =Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上 Cu、Ag 均能溶解，铜牌不可能恢复如初。答案：C4某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )A电解过程中，铜电极上有 H2 产生B电解初期，主反应方程式为：CuH 2SO4 电解 ,CuSO4H 2C电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D整个电解过程中，H 的浓度不断增大解析：电解初期，阳极：Cu2e =Cu2 ，阴极： 2H 2e =H2，总方程式：CuH 2SO4 CuSO4H 2；电解一段时间后，阳极：Cu 2e
4、 =Cu2 ，阴极： Cu2 = = = = =电 解 2e =Cu。答案：BC5将含有 0.4 mol Cu(NO3)2 和 0.4 mol KCl 的水溶液 1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出 19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)( )A3.36 L B5.6 LC6.72 L D13.44 L解析：根据电解原理，阴、阳两极发生的电极反应为：阴极：Cu 2 2e Cu，阳极：2Cl 2e Cl 2。由题意知，在阴极上析出 Cu： 0.3 mol，则转 移电子 0.6 mol，根据得失 电子守19.2 g64 gmo
5、l 1恒分析，阳极上除 Cl 放电外， OH 也会放电产生 O2，即 4OH 4e 2H 2OO 2，经计算可知得到 Cl2 0.2 mol，得到 O2 0.05 mol，故阳极放出气体的体积为：(0.2 mol0.05 mol)22.4 L/mol5.6 L。答案：B6(2011台州模拟)如图所示， a、b 是多孔石墨电极，某同学进行如下实验：断开 K2，闭合 K1 一段时间，观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开 K1，闭合 K2，观察到电流计 A 的指针有偏转。下列说法不正确的是 ( )A断开 K2，闭合 K1 一段时间，溶液的 pH 变大B断开 K1，闭合 K2 时，b 极上的
6、电极反应式为：2H 2e =H2C断开 K2，闭合 K1 时，a 极上的电极反应式为： 4OH 4e =O22H 2OD断开 K1，闭合 K2 时，OH 向 b 极移动答案：B7如图所示两个装置中，溶液的体积均为 1 L，浓度均为 0.1 molL1 ，工作一段时间后，测得电路中均通过了 0.02 mol e ，则下列叙述中不正确的是 ( )A相同状况下，产生气体总体积： B析出固体质量： C接通电路前溶液的 pH：D接通电路后溶液的 pH：解析：为电解池，产生 0.005 mol O2 和 2.16 g Ag，产生 H 0.02 mol，为原电池， 产生 0.0067 mol NO，消耗 0
7、.0267 mol H ，剩余 HNO3 的量比产生的 H 多，故 A、D 项错误。答案：AD81 L K 2SO4、CuSO 4 的混合溶液中，c(SO 42 )2 molL 1 ，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到(标准状况下)22.4 L 气体，则原溶液中 c(K )为( )A0.5 molL 1 B1 molL 1C1.5 molL 1 D2 molL 1解析：电解过程如下：首先是 Cu2 2e =Cu,4OH 4e =2H2OO 2，当 Cu2 全部被电解后，再电解的就是 H2O 中的 H ，2H 2e =H2，由已知条件 n(H2)n(O 2)1 mol，n(e
8、 )4 mol，H 得到的电子是 2 mol，所以 Cu2 得电子为 2 mol，所以 n(Cu2 )1 mol，n(SO42 )2 mol，n(K 2SO4)1 mol，c (K )2 molL 1 。答案：D9(2011浙江五校联考)CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应2Cu2 4I =2CuII 2 得到。如图所示装置中，a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，在 KI淀粉溶液中阳极周围变蓝色，则下列说法正确的是 ( )A若 a 极变红，则在 Pt 电极上：2I 2e =I2，碘遇淀粉变蓝B若 b 极变红，在 Pt 电极上： 4OH 4e =2H2OO 2，O 2 将 I 氧化为
9、 I2，碘遇淀粉变蓝C若 a 极变红，在 Cu 电极上：开始 CuI e =CuI，一段时间后 2I 2e =I2，碘遇淀粉变蓝D若 b 极变红，在 Cu 极上：Cu2e =Cu2 ，Cu 2 显蓝色解析：若 a 极变红，则 X 为负极，Cu 电极为阳极，碘离子在该电极被氧化成碘单质，碘遇淀粉变蓝。选项 C 正确。答案：C10(2011蚌埠月考)如图是工业用离子交换膜法电解饱和食盐水的模型。X 电极材料是表面有氧化物涂层的金属钛网，Y 电极材料是网状的碳钢。图中的交换膜是阳离子交换膜，这种交换膜的特点是只允许阳离子通过，而阴离子和气体则不能通过。下列说法正确的是( )Ab 处有能使淀粉KI 溶
10、液变蓝的气体逸出BY 电极是阳极C阴极的电极反应式为 2H 2e =H2D左侧的阳离子通过交换膜进入右侧，右侧的阴离子通过交换膜进入左侧解析：电解 NaCl 溶液的反应中，阳极产物是氯气(a 处)，氯气能够与碘化钾反应产生碘单质，碘单质可以使淀粉变蓝，A 错；阳极发生氧化反应，所以产生氯气的电极就是阳极，即 X 电极是阳极，B 错 ；阴极发生还原反应，还原产物为氢气，C 对 ；阴离子不能通过阳离子交换膜， D错。答案：C二、填空题(共 50 分)11(12 分) 如图为相互串联的甲乙两电解池。试回答：(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A 是_极，材料是_，电极反应为_，B 是_ 极，材料是
11、_，主要电极反应为_，电解质溶液为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后 Fe 极附近呈 _色。(3)若甲池中阴极增重 12.8 g，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为_。若此时乙池剩余液体为 400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_，pH 为_。解析：(1)甲为粗铜精炼装置，A 是阴极，材料为纯铜， 电极反应为 Cu2 2e =Cu，B 是阳极，材料为粗铜，主要电极反应为 Cu2e =Cu2 ，电解质溶液为 CuSO4 或 CuCl2 溶液。(2)乙池也为电解池装置，其中铁作阴极，H 放电，相当于生成了 OH ，使酚酞试液变红色。(3)若甲池阴极增重 12.8 g
12、，即生成了 0.2 mol 纯铜， 转移了 0.4 mol 电子，根据串 联电路中转移电子数相等，由乙池中阳极上 发生的反应 2Cl 2e =Cl2知，产生 0.2 mol Cl2，标准状况下体积为 4.48 L；由阴极上的电极反应 2H 2e =H2知，溶液中剩余 0.4 molOH ，若乙池中剩余液体为 400 mL，则电解后得到碱液的物质的量 浓度为 1.0 molL1 ，pH 为 14。答案：(1)阴 纯铜 Cu2 2e =Cu 阳 粗铜 Cu2e =Cu2 CuSO4 或 CuCl2 溶液(2)红(3)4.48 L 1.0 molL1 1412(12 分) 某化学兴趣小组用电解 Cu
13、SO4 溶液的方法，测定铜的相对原子质量。 (装置如右图所示)(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积为 VL(氧元素的相对原子质量为 16)，A、B 分别连接直流电源的_和_。(填“正极 ”或“负极”)(2)电解开始一段时间后，在 U 形管中可观察到的现象有_。电解的离子方程式为_。(3)实验中还需测定的数据是_( 填写序号)。A 极的质量增重 m g B 极的质量增重 m g(4)下列实验操作中必要的是_( 填字母)；不必要的是_(填字母) 。A称量电解前电极的质量B电解后，电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗C刮下电解过程中电极上析出的铜，并清洗、称重D电极在烘干称重的操作中必须按
14、“烘干称重再烘干再称重”进行E在有空气存在的情况下，烘干电极必须采用低温烘干的方法(5)铜的相对原子质量为：_(用含有 m、V 的计算式表示)。答案：(1)负极 正极(2)铜电极上有红色固体析出；石墨电极上有气泡产生；溶液 蓝色变浅 2Cu2 2H 2O2CuO 24H = = = = =电 解 (3) (4)A、B、D、E C(5)11.2mV13(12 分)(2011盐城模拟)下图所示转化关系中， B、C、F 都是单质，其中 C 是紫红色固体，F 是银白色固体，B 是空气的主要成分之一；化合物 G 是常用的耐火材料，D 溶液中加入氯化钡溶液，产生白色沉淀。试回答下列问题：(1)反应中，属于
15、置换反应的是_( 填序号)。(2)写出反应的化学方程式：_。(3)生成等物质的量的 B 时，反应和消耗的 A、G 的物质的量之比为_。(4)用 C、F 作两电极，并用导线相连：两电极同时插入稀 H2SO4 中，F 上的电极反应式为_。两电极同时插入浓 HNO3 中，F 上的电极反应式为_。答案：(1)(2)2CuSO42H 2O 2CuO 22H 2SO4= = = = =通 电 (3)3 1(4)Al3e =Al3NO 3 2H e =NO2H 2O14(14 分)(2009全国卷)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放 100 g 5.00%的 NaOH 溶液、足量的 CuSO4
16、溶液和 100 g 10.00%的 K2SO4 溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中 K2SO4 浓度为 10.47%，乙中 c 电极质量增加。据此回答问题：电源的 N 端为_极；电极 b 上发生的电极反应为_；列式计算电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积：_；_。电极 c 的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_。(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？_。解析：因乙中 c 电极质量增加(有 Cu 析出)，则 c 为阴极，d 为阳极。丙中 e 为阴极，f 为阳极，电源 N 端为正
17、极；在丙中，由于水的 电解使 K2SO4 的浓度由 10.00%变为 10.47%，设电解的水质量( 减少的水)为 x，则有 100g10.00%(100g x) 10.47%，解出x100g95.5g 4.5g，甲、乙 电解的水质量相等，2H2O 2H2O 2= = = = =水 解 2mol 22.4LV(O2)4.5g18gmol 1V(O2) 2.8L。答案：(1)正 4OH 4e =2H2OO 2 水减少的 质量：100g 4.5 g，生成 O2 的体积： 22.4 Lmol1 2.8 L 16 碱(1 10.00%10.47%) 4.5g18gmol 1 12性增强，因为电解后，水量减少溶液中 NaOH 浓度增大酸性增强，因为阳极上 OH 生成 O2，溶液中 H 离子浓度增加酸碱性 强弱没有变化，因为 K2SO4 是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为 CuSO4 溶液已转变为 H2SO4 溶液，反应也就变为电解水的反应.精品资料。欢迎使用。高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
