2023新教材人教版化學(xué)作業(yè)與測(cè)評(píng)課件第4章 第2節(jié)

第二節(jié)電解池第四章化學(xué)反應(yīng)與電能01預(yù)習(xí)作業(yè)(建議用時(shí)：15分鐘)

1．(1)電解池是將________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______的裝置。(2)電解就是電流通過(guò)____________(或熔融電解質(zhì))而在陰、陽(yáng)兩極引起______________的過(guò)程。(3)電極名稱陰極：與電源________相連的電極，發(fā)生________反應(yīng)；陽(yáng)極：與電源________相連的電極，發(fā)生________反應(yīng)。電能化學(xué)能電解質(zhì)溶液氧化還原反應(yīng)負(fù)極還原正極氧化(4)電子和離子的移動(dòng)方向①電子：從電源________極流向電解池的________極，從電解池的________極流向電源的________極。②離子：陽(yáng)離子移向電解池的________極；陰離子移向電解池的________極。負(fù)陰陽(yáng)正陰陽(yáng)2．電解飽和食鹽水的陰極反應(yīng)式：________________________，陽(yáng)極反應(yīng)式：____________________，總反應(yīng)式是__________________________________________________________。2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2Cl－－2e－===Cl2↑3．往鐵件上鍍銅時(shí)，陰極材料是______，電極反應(yīng)式：__________________________；陽(yáng)極材料是______，電極反應(yīng)式：_______________；電解質(zhì)溶液是________溶液。FeCu2＋＋2e－===CuCuCu－2e－===Cu2＋CuSO44．電解熔融氯化鈉的陽(yáng)極反應(yīng)式：___________________；陰極反應(yīng)式：___________________；總反應(yīng)：__________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na1．下列敘述正確的是(

)①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置②原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化④電解池兩個(gè)電極材料可以相同A．①②③④ B．③④C．②③④ D．③解析電解質(zhì)溶液導(dǎo)電發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，是化學(xué)變化；金屬導(dǎo)電僅是電子的定向移動(dòng)，是物理變化。電解池的兩極只要能導(dǎo)電即可。解析答案2.某小組設(shè)計(jì)電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，下列敘述正確的是(

)A．銅是電解池的陽(yáng)極B．石墨電極附近溶液呈紅色C．銅電極上產(chǎn)生的是無(wú)色氣體D．石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)答案解析用石墨和銅作電極電解飽和食鹽水，通電后兩極均有氣泡產(chǎn)生，則Cu作電解池的陰極，A錯(cuò)誤；石墨為電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，故石墨電極附近溶液不變紅，B錯(cuò)誤；Cu電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故銅電極上產(chǎn)生的是無(wú)色氣體(H2)，C正確；石墨電極為陽(yáng)極，電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，D錯(cuò)誤。解析3．用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的pH下降的是(

)①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4A．①② B．①③C．①④ D．②④解析陰極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中含有不活潑金屬的陽(yáng)離子；電解液的pH下降，說(shuō)明在陽(yáng)極上是OH－放電，而金屬離子相應(yīng)的陰離子應(yīng)是含氧酸的酸根離子，故選B。解析答案4．關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是(

)A．電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B．若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈黃褐色C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無(wú)色D．電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行源鸢附馕?2

課時(shí)分層練(建議用時(shí)：40分鐘)[學(xué)習(xí)·理解]1．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．電解質(zhì)的導(dǎo)電過(guò)程是化學(xué)變化，而金屬的導(dǎo)電是物理變化B．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過(guò)程，就是電解質(zhì)被電解的過(guò)程C．電解質(zhì)在任何條件下均可以導(dǎo)電D．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程中一定有新物質(zhì)生成解析電解質(zhì)導(dǎo)電的過(guò)程就是被電解的過(guò)程，電解過(guò)程發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一定有新物質(zhì)生成，所以是化學(xué)變化；而金屬導(dǎo)電是靠自由電子的定向移動(dòng)，無(wú)新物質(zhì)生成，是物理變化，故A、B、D正確。電解質(zhì)只有存在自由移動(dòng)的離子時(shí)，才有可能導(dǎo)電，C錯(cuò)誤。解析答案2．用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是(

)A．電解稀硫酸溶液，實(shí)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(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1答案解析電解稀H2SO4，實(shí)質(zhì)是電解水，因溶劑減少，H2SO4濃度將增大，故溶液的pH變??；電解稀NaOH溶液，雖然OH－在陽(yáng)極放電，但H＋同時(shí)也在陰極放電，其實(shí)質(zhì)同樣是電解水，溶液的濃度也將變大，故溶液的pH變大；電解Na2SO4溶液，其實(shí)質(zhì)也是電解水，在陰極和陽(yáng)極分別析出H2和O2，二者的物質(zhì)的量之比為2∶1；電解CuCl2溶液，在陰、陽(yáng)兩極上分別析出Cu和Cl2，二者的物質(zhì)的量之比為1∶1。[重難點(diǎn)撥]電極反應(yīng)規(guī)律(1)陰極：無(wú)論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。(2)陽(yáng)極：首先看電極，如果是活性電極，則電極材料失去電子，被溶解，如果是惰性電極，根據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。陰離子的放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－。解析3．如圖為氯堿工業(yè)的簡(jiǎn)易裝置示意圖，其中兩電極均為惰性電極。下列說(shuō)法正確的是(

)A．粗鹽水中含有的少量Ca2＋和Mg2＋可用NaOH除去B．適當(dāng)降低陽(yáng)極電解液的pH有利于Cl2逸出C．a(chǎn)處得到的是濃NaOH溶液D．若電路中通過(guò)0.2mol電子，理論上b處可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體答案解析粗鹽提純時(shí)，少量Ca2＋用Na2CO3除去，Mg2＋用NaOH除去，A錯(cuò)誤；A室為陽(yáng)極室，Cl－放電生成Cl2，Cl2與水發(fā)生的反應(yīng)為Cl2＋H2OHCl＋HClO，則適當(dāng)降低陽(yáng)極電解液的pH使平衡向左移動(dòng)，有利于Cl2逸出，B正確；A室發(fā)生的電極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，故a處得到的是稀NaCl溶液，C錯(cuò)誤；B室發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，若電路中通過(guò)0.2mol電子，計(jì)算可得n(H2)＝0.1mol，即b處可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體，D錯(cuò)誤。解析4．(2023·南京六校高三聯(lián)考)某醫(yī)用超聲清洗器帶有臭氧消毒功能，其臭氧電解發(fā)生器的原理如圖所示。下列敘述不正確的是(

)A．陽(yáng)極可能的副產(chǎn)物有O2B．陰極電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4HR===2H2O＋4R－C．裝置所用的離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜D．容器內(nèi)壁可用不銹鋼、陶瓷、橡膠等材質(zhì)答案解析A項(xiàng)，由圖示知，陽(yáng)極上H2O轉(zhuǎn)化為O3，氧元素被氧化，也可能生成O2，正確；B項(xiàng)，陰極上O2得電子轉(zhuǎn)化為H2O，由電荷守恒知，需用H＋平衡電荷，由于是固體酸，HR不可拆開(kāi)，故電極反應(yīng)式中HR寫(xiě)成化學(xué)式，產(chǎn)物還有R－，正確；C項(xiàng)，陽(yáng)極反應(yīng)式為3H2O－6e－===O3↑＋6H＋，生成的H＋要移向陰極，故所用的離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜，正確；D項(xiàng)，橡膠會(huì)被O3氧化，錯(cuò)誤。解析答案解析6．將等物質(zhì)的量的K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均勻后，置于指定容器中，加入足量的水，攪拌、靜置、過(guò)濾。取濾液，用鉑電極電解一段時(shí)間，則兩極區(qū)析出的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比約為(

)A．35.5∶108 B．108∶35.5C．8∶1 D．1∶2答案解析[應(yīng)用·實(shí)踐]7．用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號(hào)內(nèi)物質(zhì))，能夠使溶液恢復(fù)到原來(lái)的成分和濃度的是(

)A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]C．KCl[KCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]解析AgNO3應(yīng)加入一定量的Ag2O，KCl應(yīng)加入一定量的HCl，CuSO4應(yīng)加入一定量的CuO。解析答案8．用硫酸銅溶液作電解液，對(duì)含有Fe、Zn、Ag雜質(zhì)的粗銅進(jìn)行電解精煉。電解過(guò)程中，在相同時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．陰、陽(yáng)兩極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定相等B．陰、陽(yáng)兩極的質(zhì)量變化量一定相等C．陽(yáng)極溶解的銅的質(zhì)量比陰極析出的銅的質(zhì)量大D．電解質(zhì)溶液的組成始終保持不變答案解析根據(jù)得失電子守恒可知，電解過(guò)程中陰、陽(yáng)兩極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定相等，A正確；電解精煉時(shí)，陽(yáng)極上Zn、Fe優(yōu)先放電，而Ag成為陽(yáng)極泥，陰極僅發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu，所以陰、陽(yáng)兩極的質(zhì)量變化量不一定相等，陽(yáng)極溶解的銅的質(zhì)量比陰極析出的銅的質(zhì)量小，故B、C錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶液中會(huì)引入Zn2＋、Fe2＋等，故D錯(cuò)誤。[重難點(diǎn)撥]電解精煉銅與電鍍(1)電解精煉銅，粗銅中含有的Zn、Fe、Ni等活潑金屬失去電子，變成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入溶液，活潑性小于銅的雜質(zhì)以陽(yáng)極泥的形式沉積。電解過(guò)程中電解質(zhì)溶液中的Cu2＋濃度會(huì)逐漸減小。(2)電鍍的特點(diǎn)：一多、一少、一不變。一多指陰極上有鍍層金屬沉積；一少指陽(yáng)極上有鍍層金屬溶解；一不變指電鍍液濃度不變。解析9．利用質(zhì)子傳導(dǎo)型固體氧化物電解池將乙烷轉(zhuǎn)化為乙烯，示意圖如圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A．電極a與電源的負(fù)極相連B．固體電解質(zhì)中質(zhì)子向a極移動(dòng)C．電極b的電極反應(yīng)式是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2OD．電路中每通過(guò)2mol電子時(shí)理論上可產(chǎn)生22.4L乙烯答案解析10．《Science》報(bào)道了一種氯離子介導(dǎo)的電化學(xué)合成方法，能將乙烯高效、清潔、選擇性地轉(zhuǎn)化為環(huán)氧乙烷，電化學(xué)反應(yīng)的具體過(guò)程如圖所示。在電解結(jié)束后，將陰、陽(yáng)極電解液輸出混合，便可反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．Ni電極與電源負(fù)極相連B．工作過(guò)程中陰極附近pH減小C．該過(guò)程的總反應(yīng)為CH2===CH2＋H2O―→＋H2D．在電解液混合過(guò)程中會(huì)發(fā)生反應(yīng)HCl＋KOH===KCl＋H2O答案解析結(jié)合題意和電解池裝置知，制備環(huán)氧乙烷的原理為：氯離子在陽(yáng)極表面被氧化成氯氣，氯氣與水發(fā)生歧化反應(yīng)生成HCl和HClO，HClO與通入電解液的乙烯反應(yīng)生成氯乙醇，而HCl沒(méi)有被消耗，因此在電解過(guò)程中陽(yáng)極電解液變成酸性。在陰極表面，水得到電子生成氫氣和氫氧根離子，因此在電解結(jié)束時(shí)，陰極電解液變?yōu)閴A性。在電解結(jié)束后，將陽(yáng)極電解液和陰極電解液輸出混合，氫氧根離子與氯乙醇反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷。同時(shí)，在陰極處生成的氫氧根離子也可以中和陽(yáng)極電解液中的HCl。解析[創(chuàng)新·提高]11．電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉積下來(lái)，具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中懸浮物帶到水面形成浮渣層，刮去(或撇掉)浮渣層，即起到了浮選