人教版選修6 第一單元課題二化學實驗的綠色追求　第2課時 作業(yè).doc

課后集訓(xùn)基礎(chǔ)達標1.關(guān)于電解nacl水溶液，下列敘述正確的是（ ）a.電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉b.若在陽極附近的溶液中滴入ki溶液，溶液呈棕色c.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色d.電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性解析：電解nacl溶液時，其化學方程式為：2nacl+2h2o2naoh+h2+cl2實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論電解飽和食鹽水兩電極上都有氣泡產(chǎn)生，陽極上產(chǎn)生的氣體使?jié)駶櫟矸鄣饣浽嚰堊兯{，陰極上氣體收集驗純有爆鳴聲溶液變紅色陽極上產(chǎn)生cl2陰極上產(chǎn)生h2電解后溶液呈堿性答案：b2.將質(zhì)量分數(shù)為0.052 0(5.20%)的naoh溶液1.00 l(密度為1.06 gml-1)用鉑電極電解,當溶液中naoh的質(zhì)量分數(shù)改變了0.010(1.0%)時停止電解,則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是附表中的（ ）附表:陰、陽極析出物的質(zhì)量與naoh的質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系：naoh的質(zhì)量分數(shù)陽極析出物的質(zhì)量（g）陰極析出物的質(zhì)量（g）a 0.062 0(6.20%)b 0.062 0(6.20%)c 0.042(4.2%) d 0.042(4.2%)19.01521.209.4015219.09.401.20解析：用鉑電極電解naoh溶液實際上是電解水：2h2o2h2+o2，因而電解后naoh溶液中naoh的質(zhì)量分數(shù)增大。依題意，電解后naoh的質(zhì)量分數(shù)應(yīng)為0.062。設(shè)電解過程中水的質(zhì)量減小x,則：=0.062x=171 g因此，電解后生成的h2為171=19.0(g)生成的o2為171=152(g)電解中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子，o2在陽極放出；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，h2在陰極放出。答案：b3.兩只串聯(lián)的電解池,左池放cuso4溶液,右池放一定量的某硝酸鹽稀溶液,電解時,當左池析出1.6 g銅時,右池析出0.45 g固體,則右池中的溶質(zhì)為（ ）a.agno3 b.nano3 c.mg(no3)2 d.al(no3)3解析：本題考查電解反應(yīng)原理及簡單計算，左池電解cuso4溶液，陰極反應(yīng)為：cu2+2e-=cu，析出銅為=0.025 mol，導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子為0.05 mol，在右池4個選項的溶液中陽離子中只有ag+能發(fā)生電極反應(yīng)，但ag+的量不足，只能折出0.45 g,選a。答案：a4.以pt作電極,用電源串聯(lián)電解分裝在兩個燒杯里的200 ml 0.3 moll-1nacl溶液和300 ml 0.1 moll-1的agno3溶液，過一段時間后取出電極，將兩杯溶液混合，則對混合溶液的ph判斷正確的是（ ）a.小于7 b.大于7 c.等于7 d.大于或等于7解析：nacl為0.06 mol,agno3為0.03 mol,串聯(lián)電路中電子通過電荷量總是相同的，當通過的電子小于0.03 mol,根據(jù)電子守恒:nacl溶液中產(chǎn)生的naoh和agno3溶液中產(chǎn)生的hno3的物質(zhì)的量相等，將兩杯溶液混合，naoh和hno3恰好中和，剩余nacl和剩余agno3的反應(yīng)，即生成nano3和nacl溶液，ph=7;當電路中通過的電子大于0.03 mol后再混合，則形成naoh、nano3或naoh、nano3、nacl混合溶液，此時，ph7。答案：d5.以銅棒為電極電解足量的cuso4溶液，若電流強度為a a,通電時間為b s,則陽極質(zhì)量減少為（ ）a.32abna g b.g c.64ab g d.g解析：由電荷量q=it=n（電子數(shù)）e(一個電子所帶電荷量)，可求得轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目n=it/e=aab s/1.610-19c,而電解過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目等于陽極減少時失去電子的數(shù)目，即：2na，解得m即可。答案：b綜合運用6.某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時，為使cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了右圖裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（ ）a.a為正極，b為負極；naclo和nacl b.a為負極，b為正極；naclo和naclc.a為陽極，b為陰極；hclo和nacl d.a為陰極，b為陽極；hclo和nacl解析：用石墨作電極時，在陽極上應(yīng)是cl-放電，2cl-2e-=cl2，在陰極上是水電離出的h+放電，2h+2e-=h2，水電離出的h+消耗后，產(chǎn)生的oh-與cl2反應(yīng)產(chǎn)生clo-，則消毒液為nacl和naclo，如果cl2在上端產(chǎn)生，則cl2直接向外排出，不能與oh-反應(yīng)，故cl2應(yīng)在下端產(chǎn)生，即b為電源正極，與之相連的碳棒為陽極。答案：b7.以等質(zhì)量的鉑棒和銅棒做電極，電解硫酸銅溶液，通電一段時間后，其中一極增加質(zhì)量為a g，此時兩極的質(zhì)量差為（ ）a.a g b.2a g c.g d.無法判斷解析：如果電解池中，cu作陰極，pt作陽極，本實驗為電解硫酸銅溶液。cu棒增重，而pt棒的質(zhì)量不變。因此二者的質(zhì)量差為a g。如果電解池中，cu作陽極，cu是活潑電極，cu棒本身參與此反應(yīng)，即cu-2e=cu2+。因此cu極減重，pt作陰極，陰極受保護，陰極本身不參與反應(yīng)，此時溶液中的cu2+被還原而使陰極增重，即cu2+2e=cu，綜合兩極情況后，可得出陰極增加質(zhì)量的數(shù)值應(yīng)等于陽極銅棒失重的數(shù)值，因此兩極質(zhì)量相差2a g。答案：ab8.用兩支惰性電極插入500 ml的agno3溶液中，通電電解。當電解質(zhì)溶液的ph由6.0變?yōu)?.0時(設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略),則電極上析出銀的質(zhì)量是（ ）a.27 mg b.54 mg c.108 mg d.216 mg解析：根據(jù)離子放電順序，先寫出兩極的電極反應(yīng)式：陽極：4oh-4e-=2h2o+o2陰極：4ag+4e=4ag為了求整個電解反應(yīng)方程式，須將陽極反應(yīng)進行一下處理，因為是電解水溶液，盡管實際參與反應(yīng)的是oh-，但體系中主要是水，用水直接表示反應(yīng)會更確切：2h2o-4e=o2+4h+得總的電解反應(yīng)式：4ag+2h2o4ag+o2+4h+不難推導(dǎo)出：用惰性電極電解agno3溶液時，發(fā)生的反應(yīng)為：4agno3+2h2oag+o2+4hno3因為有hno3生成，所以ph要變小，生成hno3的物質(zhì)的量為（10-3-10-6）0.50.510-3mol，所以析出銀的質(zhì)量為0.510-3mol108 gmol-1=54 mg。答案：b9.按下圖所示裝置進行電解，在通電一段時間后，鐵電極的質(zhì)量增加。（1）乙杯中，兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式是_。（2）甲杯中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。（3）c-c-fe-ag四個電極上析出或溶解物質(zhì)的物質(zhì)的量比是_。解析：由鐵電極的質(zhì)量增加可知，fe為陰極，而ag為陽極，兩極電極反應(yīng)式分別為：ag+e-=ag，ag-e-=ag+，同理可知甲杯中的化學方程式為：2cuso4+2h2o2cu+o2+2h2so4，又據(jù)串聯(lián)電池中各電極上通過的電子的物質(zhì)的量相等，可求得析出或溶解物質(zhì)的物質(zhì)量比為2144。答案：（1）fe極：ag+e-=agag極：ag-e-=ag+（2）2cuso4+2h2o2cu+o2+2h2so4（3）214410.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是（ ）a.電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液ph不變b.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗oh-，故溶液ph減小c.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12d.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11解析：電解稀h2so4的實質(zhì)是電解水，n（h2so4）在電解過程中不變，但隨溶液體積的減小，c（h2so4）增大，故ph減小，a不正確。電解稀naoh實質(zhì)上也是電解水，雖然陽極消耗oh-，但陰極消耗h+，減少的是水，故隨電解進行，c（naoh）增大，溶液的ph增大，b不正確。電解na2so4溶液的實質(zhì)也是電解水，陽極oh-放電生成o2，陰極h+放電產(chǎn)生h2，由于兩極通過的電荷量相等，故n（h2）n(o2)=21,c不正確。電解cucl2溶液時，實質(zhì)上是電解其本身，陰極上析出cu，陽極上產(chǎn)生cl2，n（cu）n（cl2）=11，d正確。答案：d拓展延伸11.工業(yè)上為了除去含的酸性廢水，采用以下處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量的食鹽水（12）g以鐵作為電極進行電解鼓入空氣，經(jīng)過一段時間后，使廢水中的含鉻（有毒）量降到可排放的標準。其原理是：（a）將還原為可溶性三價鉻離子；（b）在電解除鉻過程中，溶液的ph不斷升高，使工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性，再把三價鉻離子變成不溶性氫氧化物除去。根據(jù)上述原理回答下列問題：（1）用鐵作為電極電解時，電極反應(yīng)式為：陽極_，陰極_；加入食鹽的目的是_。（2）在水溶液中將還原成cr3+的還原劑為溶液中的_，此氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_。（3）在處理廢水的過程中，溶液的ph不斷升高，由酸性變?yōu)閴A性是通過_和_途徑來實現(xiàn)的。（4）將cr3+轉(zhuǎn)變成不溶性氫氧化物的離子方程式為：_同時還有_沉淀生成。解析：本題除鉻的思路：cr3+cr（oh）3。電解時陽極鐵被氧化而生成fe2+，fe顯然是還原劑，將還原為cr3+，本身被氧化為fe3+；反應(yīng)式為+6fe2+14h+=2cr3+6fe3+7h2o。該反應(yīng)消耗了溶液中的h+，另外陰極h+放電生成氫氣，又會使溶液中的oh-濃度增大。完成了酸性到堿性的轉(zhuǎn)變，進而發(fā)生了如下的離子反應(yīng)cr3+3oh-=cr（oh）3（鉻即被除去），fe3+3oh-=fe（oh）3。答案：（1）fe-2e-=fe2+2h+2e-=h2 增大溶液的導(dǎo)電性（2）fe2+6fe2+14h+=2cr3+6fe3+7h2o（3）上述離子反應(yīng)消耗h+ 陰極h+放電生成氫氣（4）cr3+3oh-=cr（oh）3 fe（oh）312.在50 ml 0.2 moll-1硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解（不考慮水分蒸發(fā)）。則：（1）若兩極均為銅片，電解過程中濃度將怎樣變化？（2）若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極化學反應(yīng)式是：_。（3）如不考慮h+在陰極上放電，當電路中有0.04 mol電子通過時,陰極增重_g，陰極上的電極反應(yīng)式是_。解析：（1）因兩極均為銅片，而溶液為cuso4，電解過程中cuso4濃度不變。（2）陽極為金屬電極鋅，陽極：zn-2e-=zn2+（3）陰極：cu2+2e-=cu，析出銅的質(zhì)量為64 gmol-1=1.28 g。答案：（1）不變（2）zn-2e-=zn2+（3）1.28 cu2+2e-=cu13.甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池。（1）甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，則a電極名稱為_極，電極材料是_，電極反應(yīng)式為_，電解質(zhì)溶液可以是_。（2）乙池中fe極電極反應(yīng)式為_，若在乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈_色。解析：根據(jù)電解池的電極與外接電源的電極聯(lián)系，a為陰極，b為陽極，fe為陰極，c為陽極。又因為甲為精煉銅的裝置，所以a電極材料是精銅，電極反應(yīng)式為cu2+2e-=cu，電解質(zhì)溶液用含cu2+的溶液（如cuso4溶液）。乙池中fe極電極反應(yīng)式為2h+2e-=h2，在乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時間，由于水提供的h+在陰極（fe）放電，oh-越來越多，鐵極附近呈紅色。答案：（1）陰 精銅 cu2+2e-=cu 含cu2+的溶液（如cuso4溶液）（2）2h+2e-=h2 紅14.某學生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來測定阿伏加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要點為：用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如下圖所示。在電流強度為i a，通電時間為t s后，精確測得電極上析出的銅的質(zhì)量為m g。（1）連接這些儀器的正確順序為（用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示，下同）e接_，c接_，_接f。實驗線路中的電流方向為_c_（2）寫出b極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_；g試管中淀粉ki溶液變化的現(xiàn)象為_，相應(yīng)的離子方程式是_。（3）為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實驗步驟的先后順序是_。稱量電解前電極的質(zhì)量刮下電解后電極上的銅并清洗用蒸餾水清洗電解后的電極低溫烘干電極后稱量低溫烘干刮下的銅后稱量再次低溫烘干后稱量至恒重（4）已知電子的電荷量為1.6010-19c。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達式：na=_。解析：本題以阿伏加德羅常數(shù)的測定作為出發(fā)點，考查了電化學和物理學中電學的有關(guān)知識，通過儀器的連接把二者有機結(jié)合起來，重在考查我們綜合運用各學科知識，特別是電解知識的能力。（1）連接儀器時應(yīng)注意：b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)生成cl2應(yīng)與電源正極連接；電流表的負極（d）與電源的負極（e）相連，再與電解槽的a極連接，回流到電源正極。實驗中電流從電源的正極出發(fā)，經(jīng)過導(dǎo)線、電解槽、電流表、回到電源負極。所以儀器的連接順序為e接d，c接a，b接f；實驗線路中電流方向為fbacde。（2）因為cl-在b電極上放電，則其離子方程式為2cl-2e-=cl2；又因在g試管