2020-2021學年化學蘇教版選修4課時分層作業(yè)5　電解池的工作原理及應用 含解析

1、祝學子學業(yè)有成，取得好成績課時分層作業(yè)（五)電解池的工作原理及應用（建議用時：45分鐘)1下列敘述中錯誤的是(）a電解池是電能轉化為化學能的裝置b原電池跟電解池連接后，電子從原電池負極流向電解池陽極c電解時，陽極發(fā)生氧化反應d電解時,陽離子移向陰極b電解池中電能轉化為化學能,a正確；原電池跟電解池連接后，電子從原電池負極流向電解池陰極，因此b錯誤；電解時，陽極發(fā)生氧化反應，c正確;電解池中陽離子移向陰極,d正確。2如圖所示是電解cucl2溶液的裝置，其中a、b為直流電源的兩極，c、d為石墨電極。則以下有關此電解池的判斷正確的是(）aa為負極，b為正極ba為陽極，b為陰極c電解過程中,d電極質量

2、增加d電解過程中，氯離子濃度保持不變c依據(jù)電流的方向可知，a為正極，b為負極,c為陽極，d為陰極。d極上的電極反應：cu22e=cu,c極上的電極反應：2cl2e=cl2，溶液中的cl濃度減小。3如圖為直流電源電解稀na2so4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是(）a逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的b一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色da電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色da、b電極分別為電解池的陰極和陽極，其電極反應分別是4h4e=2h2和4oh4e=o22h2o，即a電極逸出氣體體積比b電極

3、大.a電極和b電極溶液分別顯堿性和酸性，故可以看到a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色.4在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層，以下電鍍方案中正確的是 （）a鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含fe2b鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含zn2c鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含fe3d鋅作陽極,鍍件作陰極，溶液中含zn2d在電鍍池中，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，含鍍層金屬陽離子的溶液作電解質溶液。5為使反應cu2h2o=cu（oh）2h2能夠發(fā)生,下列設計方案正確的是(）a用銅片作負極,石墨電極作正極，氯化鈉溶液為電解質溶液構成原電池b用銅片作電極，外接直流電源電解硫酸銅溶液c用銅片作陽極，鐵片作陰極,電解硫酸鈉溶液

4、d用銅片作陰、陽電極，電解稀硫酸c該反應為不能自發(fā)進行的氧化還原反應，必須設計為電解池才能發(fā)生.陽極為cu放電，陰極為h放電，即用cu作陽極，電解質溶液中為h2o放電，選項c符合要求。6將一直流電源的正、負極(電極材料為pt),用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊試液浸透的濾紙上，經(jīng)過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是（）abcd陽極藍白紅藍陰極白藍藍藍d陽極上i放電生成i2，使淀粉變藍，陰極上h放電后，使溶液中的c(h）c（oh）,呈堿性,使石蕊顯藍色,故d正確。7如圖裝置分別通電一段時間后，溶液的質量增加的是(）da項實質是電解水，2h2o2h2o2，溶液質量減少；b項電

5、解cucl2，cucl2cucl2，溶液質量減少；c項，陽極是活性電極cu,電極反應cu2e=cu2；陰極反應：cu22e=cu溶液質量無變化；d項陽極是活性電極ag，電極反應2ag2e=2ag,陰極反應cu22e=cu,總反應2agcu(no3)22agno3cu，溶液質量增大。8有關甲、乙、丙、丁四個圖示的敘述正確的是（)甲乙丙丁a甲中負極反應式為2h2e=h2b乙中陽極反應式為age=agc丙中h向碳棒方向移動d丁中電解開始時陽極產(chǎn)生黃綠色氣體c由圖知，甲、丙為原電池，甲中zn為負極,負極反應式為zn2e=zn2,a錯；丙中fe為負極，c為正極，h向正極移動，c對；乙、丁為電解池,乙中a

6、g作陽極,本身失電子，b錯;丁中放電順序：icl，開始產(chǎn)生i2，d錯。9工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質,可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示。（1）該電解槽的陽極反應式是_。(2）通電開始后，陰極附近溶液ph會增大,請簡述原因_.（3）除去雜質后得氫氧化鉀溶液，液體從出口_(填寫“a或“b”)導出。解析：（1）陽極是左池，氫氧根放電；(2）h2o電離出的h放電，同時生成oh，oh濃度增大;(3)k經(jīng)陽離子交換膜進入右池,右池中h2o電離出的h放電,剩下oh；除去雜質后得到的氫氧化鉀溶液從b口導出。答案：（1)4oh4e=o22h

7、2o（2)h2o電離出的h放電，同時生成oh，oh濃度增大(3)b10如圖所示中的a為直流電源，b為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，c為電鍍槽，接通電路后,發(fā)現(xiàn)b上的c點顯紅色，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?)電源a上的a為_極。(2)濾紙b上發(fā)生的總化學反應方程式為_.（3）欲在電鍍槽中實現(xiàn)在鐵上鍍鋅，接通k，使c、d兩點短路,則電極e上發(fā)生的反應為_，電極f上發(fā)生的反應為_，槽中盛放的電鍍液可以是_溶液或_溶液(只要求填兩種電解質溶液)。解析：根據(jù)c點酚酞變紅，則該極的反應為2h2e=h2，即該極為陰極，與電源的負極相連，所以a是正極。（2)濾紙b上發(fā)生的總反應方程式為2nacl2h2oh2cl

8、22naoh.(3)c、d兩點短路后，e為陽極，反應為zn2e=zn2。陰極上鍍鋅，則陰極反應為zn22e=zn。電解液用含鍍層離子的電解質，所以可用znso4溶液或zn（no3）2溶液等。答案:(1）正（2)2nacl2h2oh2cl22naoh(3）zn2e=zn2zn22e=znznso4zn(no3)211(雙選)用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水（含cl、br、na、mg2)的裝置如圖所示（a、b為石墨電極）。下列說法中，正確的是(）a電池工作時正極反應式為o22h2o4e=4ohb電解時，a電極周圍首先放電的是br而不是cl，說明當其他條件相同時前者的還原性強于后者c電解時，電子流動路徑

9、是負極外電路陰極溶液陽極正極d忽略能量損耗,當電池中消耗0。02 g h2時，b極周圍會產(chǎn)生0。02 g h2bd因為酸性氫氧燃料電池，故其正極反應為o24h4e=2h2o，a錯誤；可利用離子放電順序來判斷離子的還原性強弱,b正確；電子只在導線和電極中流動，c錯誤；據(jù)電子守恒，知d正確。12下列敘述中正確的是（)圖一圖二acu2o是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的制取cu2o的電解池示意圖如圖一所示,石墨電極上產(chǎn)生氫氣，銅電極發(fā)生氧化反應b圖一中當有0。1 mol電子轉移時，有0.1 mol cu2o生成c圖二裝置中發(fā)生反應：cu2fe3=cu22fe2，x極是負極,y極材料可以是銅d如

10、圖二,鹽橋的作用是傳遞電荷以維持電荷平衡，fe3經(jīng)過鹽橋進入左側燒杯中a根據(jù)電解總反應：2cuh2o=cu2oh2可知金屬銅為陽極材料，cu失電子發(fā)生氧化反應，石墨為陰極材料，陰極上h得電子生成氫氣，故a正確;2 mol cu失去2 mol電子生成1 mol cu2o,所以當有0。1 mol電子轉移時，有0。05 mol cu2o生成，故b錯誤；已知cu2fe3=cu22fe2，則該原電池中cu失電子作負極，即x為cu，若y為銅，會與fe3直接反應,故c錯誤；原電池中陽離子向正極移動，鹽橋的作用是傳遞電荷以維持電荷平衡,右側為正極，所以fe3在右側燒杯中不向左移動，故d錯誤。13將等物質的量濃

11、度的cuso4和nacl等體積混合后,用石墨電極進行電解，電解過程中，溶液ph隨時間t變化的曲線如圖，則下列說法正確的是（）a陽極產(chǎn)物一定是cl2,陰極產(chǎn)物一定是cubbc段表示在陰極上是h放電產(chǎn)生了h2c整個過程中陽極先產(chǎn)生cl2，后產(chǎn)生o2dcd段表示陽極上oh放電破壞了水的電離平衡，產(chǎn)生了hc設cuso4和nacl各n mol,電解分3個階段：ab段：陽極：n mol cl失n mol電子，陰極：n mol cu2得n mol電子,由于cu2水解使溶液呈酸性,cu2濃度逐漸減小，溶液ph逐漸增大；bc段:陽極：n mol oh失n mol電子(來源于水的電離),陰極:n mol cu2再

12、得n mol電子，由于oh消耗，溶液中h濃度增大，溶液的ph迅速減?。籧d段:陽極：oh失去電子,陰極:h得到電子，開始電解水，溶液中h濃度逐漸增大，ph減小，選項a，電解開始時，陽極先發(fā)生2cl2e=cl2，后發(fā)生4oh4e=2h2oo2,陰極反應先發(fā)生cu22e=cu，后發(fā)生2h2e=h2，故a錯誤；選項b,bc段陽極發(fā)生的電極反應：4oh4e=2h2oo2，陰極cu2得到電子，生成銅單質，故b錯誤；選項c，陽極先發(fā)生2cl2e=cl2,后發(fā)生4oh4e=2h2oo2，故c正確；選項d，cd段發(fā)生2h2e=h2、4oh4e=2h2oo2，即cd段電解的物質是水，故d錯誤。14如圖為電解裝置

13、,x、y為電極材料，a為電解質溶液。(1)若a為含有酚酞的kcl溶液，x為fe，y為石墨，電解一段時間后:x電極附近可觀察到的實驗現(xiàn)象是_,寫出y電極的電極反應式_。（2)若要實現(xiàn)cuh2so4=cuso4h2，則y電極材料是_,寫出x電極的電極反應式_.(3)若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為_，反應前兩電極的質量相等，反應后兩電極質量相差2.16 g則該過程理論上通過電流表的電子數(shù)為_。(4)x、y均為惰性電極，a為naoh溶液,電解一段時間后，溶液的ph_(填“增大”“不變”或“減小),若要使溶液恢復原來的狀態(tài)，可往溶液中加入_。解析:（1）若a為含有酚酞的kcl溶液，x為fe，y為石墨，x電極上氫離子得到電子生成氫氣,電極附近溶液中氫氧根離子濃度增大，遇酚酞變紅色；y電極上氯離子失電子生成氯氣，電極反應是2cl2e=cl2.（2）要實現(xiàn)cuh2so4=cuso4h2，需要利用電解原理，y電極應是銅作陽極，x電極上是氫離子得到電子生成氫氣，陰極電極反應為2h2e=h2。（3）利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀,應使銀作陽極y，鐵作陰極x,硝酸銀溶液作電解液進行電解完成；反應前兩電極的質量相等，反應后兩電極質量相差2.16 g，依據(jù)電子守恒可知，陽極質量減小與陰極質量增加的質量相同，陰極析出銀的質量陽極溶解減小的銀的質量1。08 g，析出銀的物質的量0。01