1.2.5 電解原理的應(yīng)用課時作業(yè) 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

本卷由系統(tǒng)自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGE答案第=2頁總=sectionpages22頁PAGE2課時作業(yè)3：1.2.5電解原理的應(yīng)用學(xué)校：__________姓名：__________班級：__________考號：__________一、單選題（共12小題）1.(1分)如圖所示，用石墨電極電解飽和食鹽水，下列說法不正確的是()A.a極是陽極 B.通電使NaCl發(fā)生電離C.Na＋、H＋向b極移動 D.a極產(chǎn)生黃綠色氣體2.(1分)下列說法正確的是()A.在電解法精煉銅的過程中，若轉(zhuǎn)移1mol電子，則陽極溶解的銅小于32gB.電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融的MgCl2和Al2O3，也可電解MgO和AlCl3C.電解法精煉鎳時，粗鎳作陰極，純鎳作陽極D.鐵表面鍍銅時，將鐵與電源的正極相連，銅與電源的負極相連3.(1分)中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備物質(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)于這三種工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是()A.電解法制金屬鈉時，陽極反應(yīng)式：Na＋＋e－===NaB.電解法生產(chǎn)鋁時，陽極反應(yīng)式為2O2－－4e－===O2↑C.在氯堿工業(yè)中，電解池陰極產(chǎn)生的是H2，NaOH在陽極附近產(chǎn)生D.氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl，在電解時它們的陰極都是Cl－失電子4.(1分)法國化學(xué)家莫瓦桑經(jīng)過多次實驗，在1886年通過電解法制得了F2。方法為在無水HF中電解KHF2制得單質(zhì)氟。下列判斷不正確的是()A.陽極產(chǎn)物為F2B.陰極的電極反應(yīng)：2HF＋2e－===H2↑＋4F－C.該電解操作應(yīng)該在通風(fēng)櫥中進行D.電解一段時間后，在相同條件下，陽極產(chǎn)生的氣體體積比陰極的多5.(1分)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極、電解酸化的MnSO4溶液而制得，該電解過程中，陰極反應(yīng)式為()A.Mn2＋＋2H2O＋2e－===MnO2＋4H＋ B.Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋C.2H＋＋2e－===H2↑ D.2H＋－2e－===H2↑6.(1分)將0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性電極電解一段時間后，某一電極上析出了0.3molCu，此時在另一電極上產(chǎn)生的氣體體積(標準狀況下)為()A.7.84L B.6.72L C.5.6L D.4.48L7.(1分)用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是()A.ClO－將CN－氧化過程中，每消耗1molCN－轉(zhuǎn)移10mol電子B.陽極的電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2OC.陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D.在電解過程中，廢水中CN－和Cl－均移向陽極8.(1分)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4·H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是()A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極 B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－===Al D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動9.(1分)現(xiàn)代膜技術(shù)可使某種離子具有單向通過能力，常用于電解池、原電池中。電解NaB(OH)4溶液可制備H3BO3，其工作原理如圖。下列敘述錯誤的是()A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B.N室：a＜bC.產(chǎn)品室發(fā)生的反應(yīng)是B(OH)＋H＋===H3BO3＋H2OD.理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極室可生成標準狀況下5.6L氣體10.(1分)H3BO3可以通過電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖。下列敘述錯誤的是()A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B.N室中：a%＜b%C.Ⅱ膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強酸制弱酸D.理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極室可生成標準狀況下5.6L氣體11.(1分)氯堿工業(yè)的一種節(jié)能新工藝是將電解池與燃料電池相結(jié)合，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(電極未標出)。下列說法不正確的是()A.電解池的陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B.通入空氣的電極為正極C.電解池中產(chǎn)生2molCl2時，理論上燃料電池中消耗1molO2D.a、b、c的大小關(guān)系為a>b＝c12.(1分)高鐵酸鉀(K2FeO4)是環(huán)保型水處理劑，以光伏電池為電源先制備高鐵酸鈉，再將其轉(zhuǎn)化為高鐵酸鉀，裝置如圖所示。下列說法不正確的是()A.石墨為陰極，鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)B.a可能是H2，b為Na2FeO4溶液C.鐵電極反應(yīng)式為Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2OD.若電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，則石墨電極區(qū)NaOH溶液質(zhì)量增加23g二、填空題（共3小題）13.(1分)氫氧化鉀是重要的工業(yè)產(chǎn)品，工業(yè)級氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)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(yīng)式是___________________________________。(2)通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述其原因：_____________________________________________________________。(3)除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口________(填“A”或“B”)導(dǎo)出。14.(1分)電解的應(yīng)用比較廣泛，回答下列問題：(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是________(填字母，下同)。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是________。a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu2＋向陽極移動d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬e.若陽極質(zhì)量減少64g，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA個f.SO的物質(zhì)的量濃度不變(不考慮溶液體積變化)(3)如圖為電解精煉銀的示意圖，________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_____________________________________________________________。(4)利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為________(填化學(xué)式)溶液，陽極的電極反應(yīng)式為_____________________________________________，電解過程中Li＋向________(填“A”或“B”)電極遷移。15.(1分)如圖所示，若電解5min時，測得銅電極的質(zhì)量增加2.16g。試回答：(1)電源中X極是________(填“正”或“負”)極。(2)通電5min時，B中共收集到224mL(標準狀況)氣體，溶液體積為200mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計)，則通電前c(CuSO4)＝________。(3)若A中KCl溶液的濃度與C中AgNO3溶液濃度相同，溶液體積也是200mL，則電解5min后溶液的c(OH－)＝________mol·L－1。1.【答案】B2.【答案】A【解析】電解精煉銅時，粗銅作陽極，比銅活潑的金屬先失電子，轉(zhuǎn)移1mole－時溶解銅的質(zhì)量小于32g，A項正確；電解法制備Al時不能用AlCl3，因為AlCl3是共價化合物，熔融狀態(tài)下AlCl3不能電離出離子，B項錯誤；電解法精煉鎳時，粗鎳作陽極，純鎳作陰極，C項錯誤；鐵表面鍍銅時，鍍件做陰極，鍍層金屬作陽極，所以鐵與電源負極相連，銅與電源正極相連，D項錯誤。3.【答案】B【解析】A項，陰極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na，錯誤；B項，電解熔融氧化鋁的陽極反應(yīng)式為2O2－－4e－===O2↑，正確；C項，陰極產(chǎn)物為H2和NaOH，陽極產(chǎn)物為Cl2，錯誤；D項，陽極都是Cl－失電子，錯誤。4.【答案】D【解析】陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，分析KHF2中各元素的化合價變化可知，陽極的電極反應(yīng)為2F－－2e－===F2↑，A項正確；陰極上HF得電子生成H2，B項正確；F2有劇毒，必須在通風(fēng)系統(tǒng)中進行電解，C項正確；電解時，總反應(yīng)為2KHF22KF＋H2↑＋F2↑，因此電解一段時間后，在相同條件下，陰、陽極產(chǎn)生的氣體體積相等，D項錯誤。5.【答案】C6.【答案】B【解析】若在一極析出0.3molCu，則陰極得到的電子的物質(zhì)的量為0.3mol×2＝0.6mol，陽極發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，則0.6molCl－失去0.6mol電子，生成0.3molCl2，標準狀況下生成的氣體的體積為0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L；故選B。7.【答案】A【解析】陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體(二氧化碳和氮氣)，該反應(yīng)的離子方程式為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，消耗1molCN－轉(zhuǎn)移5mol電子，A項錯誤；陽極上Cl－失去電子生成氯氣，氯氣和氫氧根離子反應(yīng)生成次氯酸根離子和水，所以陽極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，B項正確；電解質(zhì)溶液呈堿性，則陰極上水失去電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C項正確；在電解過程中，廢水中CN－和Cl－均移向陽極，D項正確。8.【答案】C【解析】利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽極，A項正確；陰極與電源負極相連，對陰極電極材料沒有特殊要求，可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應(yīng)是H＋放電，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，C項錯誤；在電解過程中，電解池中的陰離子向陽極移動，D項正確。9.【答案】D【解析】M室為陽極室，水中的氫氧根離子放電，2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A正確。N室，水中的氫離子放電，生成氫氧根離子，原料室中鈉離子移動到N室，NaOH濃度增大，B正確。原料室中的B(OH)移向產(chǎn)品室，M室中生成的H＋移向產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成產(chǎn)品，C正確。根據(jù)關(guān)系式：H3BO3～H＋～H2，理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極室可生成標準狀況下11.2L氣體，D錯誤。10.【答案】D【解析】A項，M室為陽極室，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，正確；B項，N室為陰極室，溶液中水電離的H＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成H2，促進水的電離，溶液中OH－濃度增大，即a%＜b%，正確；C項，陽極室的H＋穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的B(OH)穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3BO3，則Ⅱ膜為陰膜，正確；D項，每生成1mol產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移1mol電子，陰極室生成0.5molH2，其標準狀況下的體積為11.2L，錯誤。11.【答案】D【解析】題給電解池的陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陽極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，A項正確；題給燃料電池為氫氧燃料電池，通入空氣的電極為正極，B項正確；由整個電路中得失電子守恒可知，電解池中產(chǎn)生2molCl2，理論上轉(zhuǎn)移4mole－，則燃料電池中消耗1molO2，C項正確；題給燃料電池的負極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O，消耗OH－，又產(chǎn)生H2O，所以b%<a%，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，陽離子交換膜只允許陽離子通過，所以c%>a%，所以a、b、c的大小關(guān)系為c>a>b，D項錯誤。12.【答案】D【解析】依題意，本裝置模擬制備高鐵酸鈉的工作原理，鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成高鐵酸鈉；石墨電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項正確；石墨電極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，a可能為H2、NaOH溶液，b為高鐵酸鈉溶液，B項正確；鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)，濃氫氧化鈉溶液中的OH－向右側(cè)遷移，C項正確；每轉(zhuǎn)移1mol電子，濃氫氧化鈉溶液中有1molNa＋向左遷移，2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，石墨電極區(qū)的溶液質(zhì)量凈增22g，D項錯誤。13.【答案】(1)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(2)H＋放電，促進水的電離，OH－濃度增大(3)B【解析】根據(jù)電解原理，陽極應(yīng)是OH－失電子，所以電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，而陰極為H＋放電，促進水的電離，使OH－濃度增大，所以pH增大。根據(jù)陽離子交換膜的特點，K＋可從陽極區(qū)進入陰極區(qū)和OH－組成KOH，從而可在陰極區(qū)得到純的KOH，故液體應(yīng)從B口導(dǎo)出。14.【答案】(1)bd(2)bdf(3)aNO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O、2NO＋O2===2NO2(4)LiOH2Cl－－2e－===Cl2↑B【解析】(1)電解法適合冶煉Na、Mg、Al等強還原性金屬，在熔融狀態(tài)下，分別電解NaCl、Al2O3冶煉Na和Al。Fe和Cu的還原性較弱，用Fe2O3、Cu2S等冶煉相應(yīng)金屬時，采用加還原劑的還原法。(2)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液電解精煉銅時，粗銅作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，精銅作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)。Al、Zn、Cu在陽極被氧化，不活潑金屬Au、Pt、Ag在陽極附近沉積，形成陽極泥，電解質(zhì)溶液中的Cu2＋向陰極移動，電解過程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，在溶液體積不變時，電解質(zhì)溶液中c(SO)不變。陽極質(zhì)量減少的64g包括Al、Zn及Cu，故當陽極質(zhì)量減少64