高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時(shí)訓(xùn)練卷（蘇教版）：第十八單元電解池工作原理及應(yīng)用 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)作業(yè)（十八)［第十八單元電解池工作原理及應(yīng)用］eq\a\vs4\al\co1（基礎(chǔ)熱身)1．中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備、二是氯堿工業(yè)、三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是（)A．電解法制金屬鈉時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式:Na＋＋e－=NaB．電解法生產(chǎn)鋁時(shí),需對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純,在提純過程中應(yīng)用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性C．在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2,NaOH在陽(yáng)極附近產(chǎn)生D．氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl，在電解時(shí)它們的陰極都是Cl一失電子2．某學(xué)生欲完成反應(yīng)2HCl＋2Ag=2AgCl↓＋H2↑而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的()圖K18－1圖K18－23．如圖K18－2所示，在U形管中裝入滴有紫色石蕊溶液且混合均勻的某溶液，通直流電一段時(shí)間后U形管內(nèi)會(huì)形成三種顏色，則U形管內(nèi)的溶液可能是（）A．H2SO4溶液B．NaOH溶液C．AgNO3溶液D．Na2SO4溶液4．［2012·陜西西安八校聯(lián)考］“便攜式乙醇測(cè)量?jī)x”以燃料電池為工作原理，在酸性環(huán)境中，理論上乙醇可以被完全氧化為CO2，但實(shí)際乙醇被氧化為X，其中一個(gè)電極的反應(yīng)式為：CH3CH2OH－2e－=X＋2H＋。下列說法中正確的是（）A．另一極的電極反應(yīng)式為：O2＋4e－＋2H2O=4OH－B．電池內(nèi)部H＋由正極向負(fù)極移動(dòng)C．乙醇在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過內(nèi)電路流向負(fù)極D．電池總反應(yīng)為：2CH3CH2OH＋O2→2CH3CHO＋2H2Oeq\a\vs4\al\co1(能力提升）5．如圖K18－3乙所示是根據(jù)圖甲的電解池進(jìn)行電解時(shí)，某個(gè)量（縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間變化的函數(shù)圖像(各電解池都用石墨作電極，不考慮電解過程中溶液濃度變化對(duì)電極反應(yīng)的影響）,這個(gè)量x表示()圖K18－3A．各電解池析出氣體的體積B．各電解池陽(yáng)極質(zhì)量的增加C．各電解池陰極質(zhì)量的增加D．各電極上放電離子總數(shù)6．若要在銅片上鍍銀時(shí)，下列敘述中錯(cuò)誤的是()①將銅片接在電源的正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag＋＋e－=Ag④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH－－4e－=O2＋2H2O⑤可用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液⑥可用AgNO3溶液作電解質(zhì)溶液A．①③⑥B．②③⑥C．①④⑤D．②③④⑥7．[2013·杭高模擬］以純鋅作陰極,以石墨作陽(yáng)極，電解某濃度的硫酸鋅溶液，陰極產(chǎn)物均附在電極上，通電一段時(shí)間后，關(guān)閉電源，迅速撤去電極（設(shè)陰極產(chǎn)物沒有損耗)，若在電解后的溶液中加入4。95gZn(OH）2固體，則恰好能使溶液恢復(fù)到原濃度，則整個(gè)電解過程中，所產(chǎn)生的氣體體積為(A．0.56LBC．2。24LD8．載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳,同時(shí)需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能可以實(shí)現(xiàn)上述要求，同時(shí)還有燃料一氧化碳生成，該電化學(xué)裝置中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2CO2＋4e－＋2H2O=2CO＋4OH－.下列判斷錯(cuò)誤的是(）A．上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池B．上述裝置進(jìn)行的總反應(yīng)為2CO2=2CO＋O2C．反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液pH增大D．失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH－－4e－=2H2O＋O2↑9．[2012·廈門二模]用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的SO2，所得混合液可電解循環(huán)再生（A為陽(yáng)離子交換膜；B為陰離子交換膜)。相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖K18－4。下列說法不正確的是(）圖K18－4A．X為直流電源的負(fù)極，Pt(Ⅱ)為陽(yáng)極B．陽(yáng)極區(qū)pH減小C．圖中的n〈mD．陰極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑10．[2012·黃岡中學(xué)］空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC），RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。圖K18－5為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說法正確的是（）圖K18－5A．當(dāng)有0。1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，a極產(chǎn)生1.12LO2(B．b極上發(fā)生的電極反應(yīng)是:4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－C．d極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．c極上進(jìn)行還原反應(yīng)，B中的H＋可以通過隔膜進(jìn)入A圖K18－611．按如圖K18－6所示裝置進(jìn)行下列不同的操作，說法不正確的是（)A．鐵腐蝕的速率由大到小的順序是：只接通K1>只閉合K3>都斷開>只閉合K2B．只接通K1，一段時(shí)間后，U形管中出現(xiàn)白色沉淀C．只接通K2，U形管左、右兩端液面均下降D．先只接通K1，一段時(shí)間后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降12．某課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用如圖K18－7所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了如下電極材料和電解質(zhì)溶液：eq\a\vs4\al（，圖K18－7）A電極B電極X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2丙FeCu？(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將開關(guān)K5閉合，Zn電極上的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________。(2)乙同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)，則電解時(shí)的總反應(yīng)式為________________________________________________________________________；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合的開關(guān)組合是________。（從下列五項(xiàng)中選擇所有可能的開關(guān)組合，第三小題也在這五項(xiàng)中選擇）A．K1和K2B．K1和K3C．K1和KD．K2和K3E．K2和K4(3）丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu,選擇了某種鹽來配制電鍍液,則該鹽的化學(xué)式為________，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)閉合的開關(guān)組合是________(選項(xiàng)如上）.eq\a\vs4\al\co1(挑戰(zhàn)自我)13．[2013·自貢診斷]某中學(xué)課外興趣小組用惰性電極電解飽和食鹽水(含少量Ca2＋、Mg2＋）作系列探究,裝置如圖K18－8所示：圖K18－8（1）電解時(shí)，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁，請(qǐng)用離子方程式表示原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2）一段時(shí)間后，你認(rèn)為C中溶液可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________，請(qǐng)用離子方程式表示原因________________________________________________________________________。(3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，乙同學(xué)將A中的物質(zhì)冷卻后加入到H2S溶液中發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn),但加入到稀鹽酸中卻沒有任何現(xiàn)象.請(qǐng)用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要的文字解釋原因：________________________________________________________________________.(4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，興趣小組的同學(xué)們都特別注意到D中溶液紅色逐漸褪去。他們對(duì)溶液紅色褪去的主要原因提出了如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二.假設(shè)一：B中逸出氣體與水反應(yīng)生成的物質(zhì)有強(qiáng)氧化性，使紅色逐漸褪去；假設(shè)二：________________________________________________________________________。(5）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,寫出實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論________________________________________________________________________________。課時(shí)作業(yè)（十八)1．B［解析］電解法制金屬鈉，是電解的熔融的氯化鈉，其陰極反應(yīng)為：Na＋＋e－=Na，A項(xiàng)錯(cuò)誤;氯堿工業(yè)中，NaOH在陰極生成,C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉中,陽(yáng)極都是Cl－失電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．C[解析］反應(yīng)2HCl＋2Ag=2AgCl↓＋H2↑是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，要使該反應(yīng)發(fā)生必須設(shè)計(jì)成電解池，且Ag作陽(yáng)極,電解質(zhì)溶液選鹽酸，選項(xiàng)C符合要求。3．D［解析］根據(jù)石蕊在堿性條件下呈藍(lán)色，酸性條件下呈紅色，而中性條件下呈紫色，可確定電解質(zhì)溶液為Na2SO4溶液。其原理為：陰極區(qū)生成OH－，使溶液變藍(lán),陽(yáng)極區(qū)生成H＋，使溶液變紅,中間石蕊呈紫色.4．D［解析］由題中所給的一個(gè)電極的電極反應(yīng)看出，乙醇發(fā)生了去氫氧化，其氧化產(chǎn)物為乙醛，D項(xiàng)正確；另一電極(正極)的反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電池內(nèi)部，陽(yáng)離子移向正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。5．C[解析]三個(gè)電解池為串聯(lián),流經(jīng)每個(gè)電極的電子的物質(zhì)的量相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤;三個(gè)電解池均有氣體生成，且電解NaCl溶液時(shí)陰、陽(yáng)極都產(chǎn)生氣體,產(chǎn)生氣體最多，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在電解時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量不可能增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解AgNO3溶液時(shí)陰極上產(chǎn)生單質(zhì)銀，電解CuSO4溶液時(shí)陰極上產(chǎn)生單質(zhì)銅，所以隨著電解的進(jìn)行，陰極質(zhì)量的增加有圖乙所示的變化。6．C[解析］根據(jù)電鍍池的構(gòu)成條件可知，在銅片上鍍銀,陽(yáng)極為銀片,銀片接電源的正極，電極反應(yīng)為Ag－e－=Ag＋；陰極為銅片，銅片接電源的負(fù)極，電極反應(yīng)為Ag＋＋e－=Ag；電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液,答案為C。7．C[解析]電解過程分為兩個(gè)階段,第一階段,陽(yáng)極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，陰極：2Zn2＋＋4e－=2Zn，第二階段，陽(yáng)極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，陰極:4H＋＋4e－=2H2↑，恢復(fù)原溶液需要加入4.95gZn(OH)2，即0。05molZn（OH）2，則第一階段產(chǎn)生O2為0.025mol，第二階段電解了0。05molH2O，產(chǎn)生H2和O2分別為0。05mol和0.025mol,兩個(gè)階段一共產(chǎn)生氣體0.1mol，即8．C[解析]根據(jù)題中給出的反應(yīng)物與生成物以及得電子的反應(yīng)式，可以寫出反應(yīng)的總反應(yīng)式為2CO2=2CO＋O2，可見該電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確;由總反應(yīng)減去陰極反應(yīng)，可以得到陽(yáng)極反應(yīng)為：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，D正確；陰極反應(yīng)生成的OH－在陽(yáng)極完全反應(yīng)。故反應(yīng)前后溶液的pH并不變化,C錯(cuò)。9．C［解析]A項(xiàng)，本圖為電解池裝置，Pt(Ⅰ)附近H＋變成H2，H化合價(jià)降低，得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)，Pt（Ⅰ)為陰極，正確；B項(xiàng)，弱酸根（亞硫酸根)變成強(qiáng)酸根（硫酸根），pH減小，正確;C項(xiàng),m〈n，錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確.10．D[解析]左邊為電解水裝置,b極為陽(yáng)極，發(fā)生失電子氧化反應(yīng)，產(chǎn)生O2，a極為陰極,發(fā)生得電子還原反應(yīng)，生成H2,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；d極為燃料電池的負(fù)極，發(fā)生失電子氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為H2－2e－=2H＋，生成的H＋可透過隔膜進(jìn)入A,C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.11．D［解析］只閉合K1，F(xiàn)e做陽(yáng)極電解氯化鈉溶液，F(xiàn)e失電子生成Fe2＋，H＋在陰極得電子生成H2和OH－，F(xiàn)e2＋和OH－擴(kuò)散到U形管底部相遇生成白色Fe（OH）2沉淀，B項(xiàng)正確；只接通K2，F(xiàn)e做陰極,不能失電子，此時(shí)相當(dāng)于惰性電極，該極生成氫氣，石墨電極生成氧氣,C項(xiàng)正確；綜上分析只接通K1鐵腐蝕最快，只閉合K3,形成原電池，鐵腐蝕的速率次之,都斷開時(shí)鐵自然腐蝕,而只接通K2時(shí)為鐵做陰極被保護(hù),腐蝕速率最慢，A項(xiàng)正確。12．（1)Zn－2e－=Zn2＋(2）CuCl2eq\o（=，\s\up7（電解））Cu＋Cl2↑CD（3)CuCl2或CuSO4D［解析](1）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將開關(guān)K5閉合，裝置為原電池，較活潑的Zn為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋。（2）乙同學(xué)用惰性電極電解CuCl2溶液，電解時(shí)的總方程式為CuCl2eq\o（=,\s\up7(電解)）Cu＋Cl2↑，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合K1和K4或閉合K2和K3.（3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu，則Fe為電鍍池陰極，接電源負(fù)極,Cu為電鍍池陽(yáng)極，接電源正極,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合K2和K3。應(yīng)選擇含Cu2＋的電解質(zhì)溶液為電解液.13．(1)2H＋＋2e－=H2↑，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓（2）有淡黃色沉淀Cl2＋S2－=2Cl－＋S