高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)單元測試 優(yōu)秀

第四章電解原理及應(yīng)用第四單元電解原理及其應(yīng)用第一節(jié)電解原理(一)學(xué)習(xí)目標1．習(xí)鞏固原電池及電解質(zhì)的有關(guān)知識。2．掌握電解的基本原理。學(xué)習(xí)過程一、自學(xué)探究1．電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷腳______________。2．電離是指電解質(zhì)_____________或__________狀態(tài)下離解成____________過程。3．電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動的陰、陽離子作______________運動；在外電源的作用下，形成_________移動而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時，在陽、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，即被電解，電離是__________的前題。4．分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。研究兩池的關(guān)系（結(jié)構(gòu)、原理）。（1）原電池由_________________組成。較活潑的金屬是_____極，較不活潑的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）是_______極。（2）電解池由________________組成，其中與外電源的正極相連的極板叫____極，與外電源的負極相連的極板叫_____極。（3）原電池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。電解池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。在能量轉(zhuǎn)化過程中，都發(fā)生了__________反應(yīng)。3．右圖的裝置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？依據(jù)是什么？并完成電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。二、總結(jié)與評價[總結(jié)]使電流通過電解質(zhì)溶液，而在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。電離是電解的前提。電解質(zhì)的導(dǎo)電過程即是被電解過程。[評價]1．下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正確的是（）。A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D．與電源負極相連的是電解槽的陰極2．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）。A．加入適量的6mol/L的鹽酸B．加入數(shù)滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液3．用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH從變?yōu)闀r（設(shè)電解時陰極沒有氯氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略），電極上析出銀的質(zhì)量大約是（）。Ａ．２７mgＢ．５４mgＣ．１０８mgＤ．２１６mg.４．Ａ、Ｂ、Ｃ是三種金屬，根據(jù)下列=1\*GB3①、=2\*GB3②兩個實驗，確定它們的還原性強弱順序為（）。=1\*GB3①當(dāng)Ａ與Ｂ浸在稀硫酸中用導(dǎo)線相連，Ａ上有氣泡逸出，Ｂ逐漸溶解。=2\*GB3②電解物質(zhì)的量濃度相同的Ａ、Ｃ鹽溶液時，陰極上先析出Ｃ（使用惰性電極）。Ａ．Ａ>B>CB．B>C>AC．C>A>BD．B>A>C

第一節(jié)電解原理(二)學(xué)習(xí)目標1．用電解原理，了解銅的精煉及電鍍銅的基本方法。2．掌握一定條件下的陰、陽離子放電（即微粒得失電子的能力）先后順序。學(xué)習(xí)過程一、自學(xué)探究1．填寫下列空白：=1\*GB2⑴電解通電時，電子從電源的_____極沿導(dǎo)線流入電解池的_____極，在陰極區(qū)氧化性強的微粒先得電子，被_________。同時，電子又從電解池的________流出，沿導(dǎo)線流回電源的正極，即在陽極區(qū)還原性強的微粒（包括極板）先_______電子被_______。=2\*GB2⑵當(dāng)極板材料（陽極）為Pt或C時，還原性非常弱，此條件不被氧化稱為______電極。當(dāng)極板材料（陽極）為Cu等金屬（除了Pt和C），還原性強，易_______電子,易被氧化稱為_______電極。陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－陽離子放電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋1．當(dāng)鍍層金屬作___極，含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)為電解液，把待鍍金屬制品浸入電鍍液為____極時的電解即為_________。電鍍時，由于兩極得失電子相同，所以理論上電解液的濃度保持_________。2．為什么很多器件是鍍銅的，鍍層被破壞，結(jié)果會怎樣？二、總結(jié)與評價[總結(jié)]1．電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以鍍層金屬為陽極，待鍍金屬制品為陰極，含鍍層金屬離子為電鍍液。2．電鍍過程的特點：=1\*GB3①犧牲陽極；=2\*GB3②電鍍液的濃度（嚴格說是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；=3\*GB3③在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH—一般不放電。[評價]1．用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的PH值保持不變的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl2．下列關(guān)于銅電極的敘述，正確的是（）。A．銅鋅原電池中銅是正極B．用電解法精煉粗銅時，銅作陽極C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極D．電解稀硫酸制H2、O2時，銅作陽極3．將兩個鉑電極插入500mlCuSO4溶液中，進行電解。通電一定時間后，某一電極增重（設(shè)電解時該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液的體積變化），此時溶液中氫離子濃度約為（）。A．4×10－3mol/LB．2×10－3mol/LC．1×10－3mol/LD．1×10－7mol/L4．氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式，判斷下列敘述正確的是（）。電池放電時，電池負極周圍溶液的OHˉ不斷增大B．電池放電時，鎳元素被氧化電池充電時，氫元素被還原D．電池放電時，氫氣是負極5．在外界提供相同電量的條件，Cu2+或Ag+分別按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在電極上放電，若析出銅的質(zhì)量為，則析出銀的質(zhì)量為（）。A．B．C．D．6．關(guān)于“電解氯化銅溶液的PH值變化”問題，化學(xué)界有兩種不同的觀點：觀點一：“理論派”認為電解氯化銅溶液后溶液的PH值升高。觀點二：“實驗派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實驗測定，證明電解氯化銅溶液時PH值的變化如圖所示曲線關(guān)系。請回答下列問題：（1）電解前氯化銅溶液的PH處于A點位置的原因是：（用離子方程式說明）。(2)“理論派”所持觀點的理論依據(jù)是：。(3)“實驗派”的結(jié)論是：，他們所述“精確的實驗”是通過確定的。(4)你持何種觀點，你所持觀點的理由是：（從化學(xué)原理加以說明）。第四單元電解原理及其應(yīng)用第二節(jié)氯堿工業(yè)學(xué)習(xí)目標1．掌握電解飽和食鹽水的基本原理及其產(chǎn)品的主要用途。2．了解先進的電解制堿技術(shù)離子交換膜法。學(xué)習(xí)過程一、自學(xué)探究（課本56頁圖4---7）=1\*GB2⑴一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極，即電極為_______電極，溶液中存在的離子有_________。根據(jù)放電的先后順序，陽極電極反應(yīng)式為______________。陰極電極反應(yīng)式為_______________。總反應(yīng)式為：________________。=2\*GB2⑵電解前向溶液中滴加酚酞，現(xiàn)象_____________，隨著電解反應(yīng)的進行，溶液顏色由_______________，兩極極板上都有_______________產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？二、總結(jié)與評價 [總結(jié)]在飽和食鹽水中接通直流電源后，溶液中帶負電的OH—、和Cl—向陽極移動，由于Cl—比OH—容易失去電子，在陽極被氧化成氯原子，氯原子結(jié)合成氯分子放出；溶液中帶正電的Na+、和H+向陰極移動，由于H+比Na+容易失去電子，在陰極被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子放出；在陰極上得到NaOH。[評價]1．怎樣除去飽和食鹽水中Fe3＋、Mg2＋、Ca2＋、SO42－等雜質(zhì)，（方法、藥品及反應(yīng)方程式）。2．右圖是世界上比較先進的電解制堿技術(shù)離子交換膜法電解原理示意圖。寫出各進出口的物質(zhì)(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。3．某學(xué)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)計了如圖的裝置，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(chǎn)為正極，b為負極；NaClO和NaClB．a(chǎn)為負極，b為正極；NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl電解飽和食鹽水學(xué)習(xí)目標1．鞏固工業(yè)制堿原理。了解以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)及產(chǎn)品的主要用途。2．了解以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)過程的污染及其產(chǎn)品對環(huán)境污染。培養(yǎng)學(xué)生的良好的環(huán)保意識。學(xué)習(xí)過程一、自學(xué)探究1．用石灰石、食鹽、焦炭、水為空氣為原料制取漂白粉、聚氯乙烯、乙酸乙酯的有關(guān)化學(xué)方程式。3．見教材61頁圖4-13電解飽和食鹽水裝置。(1)碳棒和鐵釘可以交換使用嗎？為什么？(2)教材第61頁討論2。二、總結(jié)與評價[總結(jié)]氯堿工業(yè)所得的NaOH、Cl2、H2都是重要的化工生產(chǎn)原料，進一步加工可得多種化工產(chǎn)品，涉及多種化工行業(yè)，如：有機合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥、造紙、紡織等，與人們的生活息息相關(guān)。[評價]1．在制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)生產(chǎn)中都需要的物質(zhì)是（）。A．氧化鈣B．石灰石C．氯化鈉D．純堿2．關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的下列敘述，不正確的是（）。A．將氫氣和氯氣混合后光照，使其反應(yīng)生成氯化氫，再用水吸收得鹽酸B．用硝酸鎂作吸水劑，將稀硝酸蒸餾，濃縮制得95%以上的濃硝酸C．以石灰石、純堿、石英為原料，在玻璃窯中加強熱制取普通玻璃D．工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法制取金屬鎂3．取PH=4的某電解質(zhì)溶液，用Pt電極進行電解，經(jīng)過一段時間后，測得溶液的PH=1，且陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1，則該電解質(zhì)溶液是（）。A．鹽酸B．氯化鉀溶液C．硝酸銀溶液D．硫酸銅溶液4．用電解水的方法分析水的組成時，需要加入一些電解質(zhì)以增強水的導(dǎo)電性，不宜加入的物質(zhì)是（）。A．Na2SO4B．NaNO3C．KOHD．CuSO45．干電池的負極反應(yīng)是：Zn–2e=Zn2＋，現(xiàn)以干電池作電源電解34%的硝酸鉀溶液，一段時間后，測得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為%，則干電池中消耗鋅的物質(zhì)的量為（）。A．B．C．D．6．用Cl2對飲用水消毒已有百年歷史，這種消毒方法會使飲用水中的有機物發(fā)生氯代，生成有機化合物，對人體有害，世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止用氯氣對飲用水消毒，建議推用廣譜性高效消毒劑二氧化氯(ClO2)（1）使用作飲用水消毒劑的優(yōu)點是：。（2）目前歐洲一些國家有用NaClO3氧化濃鹽酸來制取ClO2同時有Cl2生成，且Cl2的體積為ClO2的一半，這一反應(yīng)的化學(xué)方程為：。（3）我國最近研制成功用Cl2氧化NaClO2(亞氯酸鈉)制得ClO2(在N2的保護下)，這一反應(yīng)化學(xué)方程式為：。這一方法的優(yōu)點是：。(4)ClO2有很強的氧化性。因此，常被用作消毒劑，其消毒的效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）是Cl2的___________倍。第四單元電解原理及其應(yīng)用針對性測試題一、選擇題：1．如下圖所示，銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入番茄里，鋅片是（）。A．陽極B．正極C．陰極D．負極2．下列敘述中不正確的是（）。A．電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)B．原電池跟電解池連接后，電子從電池負極流向電解池陽極C．電鍍時，電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化作用D．電解飽和食鹽水時，陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣3．電解硫酸銅溶液時，若要求達到以下幾點：=1\*GB2⑴陽極質(zhì)量減少，=2\*GB2⑵陰極質(zhì)量增加，=3\*GB2⑶電解液中[Cu2＋]不變，則可選用的電極是（）。A．純銅作陽極，含鋅、銀的銅合金作陰極B．含鋅、銀的銅合金作陽極，純銅作陰極C．用純鐵作陽極，用純銅作陰極D．用石墨作陽極，用惰性電極作陰極4．下列敘述能說明金屬甲比金屬乙活潑的實際事實是（）。A．同價態(tài)的陽離子，甲的氧化性比乙強B．將甲、乙作電極與稀硫酸酸溶液組成原電池，甲是負極C．在氧化還原反應(yīng)中，甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多D．常溫下，甲能和NaOH溶液反應(yīng)，而乙不能5．在25oC時，將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解，當(dāng)電路中有amol電子轉(zhuǎn)移時，溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶體。若溫度不變，在剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為（）。A．×100%B．×100%C．×100%D．×100%6．常溫時，將500mlPH=5的CuSO4溶液用石墨電極電解一段時間，測得溶液的PH變?yōu)?，若使溶液的濃度、PH與電解前相同，可采用的方法（）。A．向溶液中加入Cu(OH)2B．向溶液中加CuSO4C．向溶液中加molH2SO4并加熱D．向溶液中加CuO7．按A圖裝置進行實驗，若圖B的X軸表示流入電極的電子的量，則Y軸不可能表示的情況是（）。A．[Ag＋]B．[NO3]C．溶液的PHD．銀棒的質(zhì)量8．溶液中含有兩種溶液質(zhì)—氯化鈉和硫酸，他們的物質(zhì)的量之比為3：1。用石墨做電極電解該溶液時，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可明顯分為三個階段，則下列敘述不正確的是（）。A．陰極只析出氫氣B．陽極先析出氯氣后析出氧氣C．電解最后階段為電解水D．電解過程中溶液的PH不斷增大，最后PH為79．甲、乙兩個電解池均為Pt電極，且互相串聯(lián)，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某鹽溶液，通電一段時間后，測得甲池中電極質(zhì)量增加，乙池中電極上析出金屬，則乙池中溶質(zhì)可能是（）。A．CuSO4B．MgSO4C．Al(NO3)3D．Na2SO410．用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重a克時，在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣（標準狀況），從而可知M的相對原子質(zhì)量為（）。A．bB．a(chǎn)x/bC．a(chǎn)x/bD．a(chǎn)x/b二、填空題：11．氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：依照圖示，完成下列填空：=1\*GB2⑴在電解過程中，與電源正極相聯(lián)的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________與電源負極相連的電極附近，溶液PH值__________（選填：不變，升高或下降）。=2\*GB2⑵工業(yè)食鹽含Ca2＋、Mg2＋等雜質(zhì)，精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________。=3\*GB2⑶如果粗鹽中SO42－含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42－，該鋇試劑可以是__________。A．Ba(OH)2B．Ba(NO3)2C．BaCl2=4\*GB2⑷為有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－，加入試劑的合理順序為_______（選填A(yù)、B、C，多填扣分）。A．先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑。B．先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3。C．先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3。=5\*GB2⑸脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過______冷卻、_______（填寫操作名稱）除去NaCl。=6\*GB2⑹在隔膜法電解食鹽水時，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；采用無隔膜電解冷的食鹽水時，Cl2與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。12．由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀，應(yīng)用下圖電解實驗可以制得白色的純凈的Fe(OH)2沉淀。兩電極材料分別為石墨和鐵。=1\*GB2⑴a電極材料應(yīng)為____，電極反應(yīng)式為________________。=2\*GB2⑵電解液C可以是__________。A．純凈水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液=3\*GB2⑶d為苯，其作用是______________，在加入苯之前對C應(yīng)作何簡單處理_____________=4\*GB2⑷為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是________。A．改用稀硫酸作電解液B．適當(dāng)增大電源的電壓。C．適當(dāng)減小兩電極間距離D．適當(dāng)降低電解液的溫度。=5\*GB2⑸若C中用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為_____________________。三、計算13．電解%的食鹽水1500g，若食鹽的利用率為%，求：(1)在27℃和×105大氣壓下可制得H2多少升？(2)這些氫氣和氯氣全部化合成氯化氫，溶于水制成功31%的鹽酸，其質(zhì)量為多少g？(3)電解液中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)濃度為多少？

第四單元電解原理及其應(yīng)用答案第一節(jié)電解原理（一）一、自我探究1．在水溶液中或熔化狀態(tài)下，化合物。2．在水分子的作用下，熔融，自由移動的離子。3．無規(guī)則，定向，電解。4．電池：=1\*GB3①、=3\*GB3③、=5\*GB3⑤電解池：=6\*GB3⑥、=7\*GB3⑦=1\*GB2⑴兩個相互聯(lián)接（或互相接觸）活潑性不同的兩極；與兩極接觸的電解液；負；正。=2\*GB2⑵外電源，兩導(dǎo)電電極，與兩接觸的電解液；陽，陰。（3）化學(xué)能，電能，化學(xué)能；氧化—還原反應(yīng)。3．依據(jù)電解，原電池原理，在燒杯中Zn逐漸溶解，C棒上有氣體析出。右燒杯中，右邊C棒上有Cu析出，左邊有氣體析出。負極：Zn-2e=Zn2＋陽：2Cl－—2e=Cl2↑正極：2H＋+2e=H2↑陰：Cu2＋+2e=Cu總：Zn+2H＋=Zn2＋+H2↑總：Cu2＋+2Cl－=Cu+Cl2↑[評價]1．B2．B3．B4．D第一節(jié)電解原理（二）一、自我探究1．=1\*GB2⑴負，陰，還原，陽，失，氧化。=2\*GB2⑵惰性，失去，活潑性。2．陽，電鍍，不變。3．銅化學(xué)性質(zhì)較不活潑，不易被氧化腐蝕，銅又光亮、美麗。加快金屬的腐蝕。[評價]1．C2．AC3．A4．CD5．B6．（1）Cu2++2H2OCu(OH)2+H+（2）電解時，溶質(zhì)CuCl2減少，溶液濃度減少，導(dǎo)致PH值升高。（3）PH值先降低，然后趨于穩(wěn)定、PH值。（4）“實驗派”觀點正確。電解產(chǎn)生的Cl2溶于水并與水反應(yīng)生成兩種酸，會使PH值降低，Cl2飽和后，PH值不再變化。第二節(jié)氯堿工業(yè)一、自我探究電解性Na＋、Clˉ、H＋、OH－2Cl－—2e=Cl2↑電解2H＋+2e==H2↑2Cl－+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH－無色，無色變成紅色，氣泡，陽極極板上產(chǎn)生的氣體用濕潤的淀粉，碘化鉀試紙檢驗，陽極產(chǎn)生的氣體，收集點燃聽到噗的響聲。評價：1．（1）先加BaCl2溶液足量。Ba2++SO42-=BaSO4↓再加Na2CO3溶液足量。Ba2++CO32-=BaCO3↓Ca2++CO32-=CaCO3↓Mg2++CO32-=MgCO3↓再加NaOH溶液足量。Mg2++2OH－=Mg(OH)2↓（2）過濾。（3）加適量鹽酸。CO32-+2H＋=CO2↑+H2OH＋+OH－=H2O2．(1)H2O(含少NaOH)(2)精制飽和NaCl溶液(3) 淡鹽水(4)Cl2H2(6)NaOH溶液3．B第二節(jié)電解飽和食鹽水一、自我探究電解高溫1．（1）制取漂白粉電解高溫CaCO3===CaO+CO2↑2NaCl+2H2O===H2↑+Cl2↑2NaOHCaO+H2O==Ca(OH)2Ca(OH)2(石灰乳)+2Cl2=Ca(ClO)2+