高中化学人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池 ...

更新时间：2021-05-20 浏览次数：338 类型：同步测试

一、选择题

1. 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）

A . a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B . a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C . a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D . a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

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2. (2018高二上·山东开学考) 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe²^＋<Ni²^＋<Cu²^＋)（）

A . 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni²^＋＋2e^－=Ni B . 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C . 电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe²^＋和Zn²^＋ D . 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

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3. 有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液，均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8 g，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为（）

A . 4∶1 B . 1∶1 C . 4∶3 D . 3∶4

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4. 把两支惰性电极插入500 mL AgNO₃溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是（）

A . 27 mg B . 54 mg C . 108 mg D . 216 mg

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5. 在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是（）

A . 都是轻金属 B . 都是活泼金属 C . 成本低廉 D . 这些金属的化合物熔点较低

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6. 电解CuSO₄溶液时，若要达到以下三点要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；③电解液中c(Cu²^＋)不变，则可选用的电极是（）

A . 含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极 B . 纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极 C . 用纯铁作阳极，用纯铜作阴极 D . 用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极

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7. 依据下图判断，下列叙述正确的是（）

A . Ⅰ是原电池，Ⅱ是电镀装置 B . Ⅰ、Ⅱ装置中锌极上均发生氧化反应 C . Ⅱ、Ⅲ装置中，铜极均发生氧化反应而溶解 D . Ⅱ、Ⅲ装置中Cu²⁺浓度基本不变

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8. 500 mL KNO₃和Cu(NO₃)₂的混合溶液中c(NO₃^－)＝6.0 mol·L^－1 ，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是（）

A . 原混合溶液中c(K^＋)为4 mol·L^－1 B . 上述电解过程中共转移4 mol电子 C . 电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D . 电解后溶液中c(H^＋)为2 mol·L^－1

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9. 用惰性电极电解M(NO₃)_x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. 下列有关电解原理的说法中不正确的是（）

A . 电解饱和食盐水时，一般用铁作阳极，碳作阴极 B . 电镀时，通常用待镀的金属制品作阴极，用镀层金属作阳极 C . 对于冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法 D . 电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极

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11. (2019高二上·宁县期末) 工业上常用电解法冶炼的金属是（）

A . 钠 B . 铁 C . 铜 D . 银

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12. (2016高二下·资阳期末) 电解及其原理在化工生产中得到广泛应用，下列说法合理的是（）

A . 电镀铜时用待镀的金属制品作阳极、铜作阴极 B . AlCl₃熔点低，电解熔融AlCl₃冶炼铝更节能 C . 电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属 D . 氯碱工业实际是指电解饱和食盐水的工业生产

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13. (2018高一上·孝义期末) 下列应用不涉及氧化还原反应的是（）

A . Na₂O₂用作呼吸面具的供氧剂 B . 工业上电解熔融状态的Al₂O₃制备Al C . 工业上利用合成氨实现人工固氮 D . 实验室用NH₄Cl和Ca（OH）₂制备NH₃

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14. 关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（　　）

A . 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B . 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C . 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D . 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

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15. 下列装置，可达到铁片上镀锌目的的是（）

A . B . C . D .

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16. 下列叙述正确的是（）
① 锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
② 镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀
③ 电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极
④ 冶炼铝时，用电解熔融氧化铝的方法
⑤ 钢铁表面常易锈蚀生成Fe₂O₃•nH₂O

A . ①②③④⑤ B . ①③④⑤ C . ①③⑤ D . ②④

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17. 下图有关电化学的示意图正确的是（）

A . B . C . D .

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18. 如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是（）

A . 装置出口①处的物质是氯气 B . 出口②处的物质是氢气，该离子交换膜只能让阳离子通过 C . 装置中发生的反应的离子方程式2Cl⁻+2H⁺ Cl₂↑+H₂↑ D . 该装置是将电能转化为化学能

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19. 如图所示，甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法中正确的是（）

A . 甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应 B . 甲装置中盐桥的作用是使反应过程中ZnSO₄溶液和CuSO₄溶液保持电中性 C . 乙装置中铁极的电极反应式为：2Na – 2e⁻=2Na⁺ D . 乙装置中B是氯气出口，A是钠出口

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20. 在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下电镀方案中正确的是（）

A . 锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe²⁺ B . 锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn²⁺ C . 锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe³⁺ D . 锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn²⁺

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21. (2019高二上·武义期中) 已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是（）

A . 充电时作阳极，放电时作正极 B . 充电时作阳极，放电时作负极 C . 充电时作阴极，放电时作负极 D . 充电时作阴极，放电时作正极

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22. Cu₂O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu₂O的电解池示意图如右，电解总反应为：2Cu＋H₂O Cu₂O＋H₂↑。下列说法正确的是（）

A . 石墨电极上产生氢气 B . 铜电极发生还原反应 C . 铜电极接直流电源的负极 D . 当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu₂O生成

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二、填空题

23. 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题。
若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则：
1. （1）电解池中X极上的电极反应式是，在X极附近观察到的现象是。
2. （2） Y电极上的电极反应式是，检验该电极反应产物的方法是。
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24. 铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：
1. （1）工业冶炼铝的化学方程式是。
2. （2）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是。
3. （3）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。
  ①该电解槽的阳极反应式是。
  ②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因。
  ③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 (填写“A”或“B”)导出。
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25. 某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：
A电极
B电极
X溶液
甲
Cu
Zn
H₂SO₄
乙
Pt
Pt
CuCl₂
丙
Fe
Cu
？
1. （1）甲同学在实验中将电键K₅闭合，Zn电极上的电极反应式为；
2. （2）乙同学准备进行电解CuCl₂溶液的实验，则电解时的总反应方程式为；
  实验时应闭合的电键组合是。(从下列五项中选择所有可能组合，第三小题也在这五项中选择)
  A．K₁和K₂
  B．K₁和K₃
  C．K₁和K₄
  D．K₂和K₃
  E．K₂和K₄
3. （3）丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了某种盐来配制电镀液，则该盐的化学式为，实验时，应闭合的电键组合是(选项如上)。
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26. 氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图，完成下列填空：
1. （1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为，与电源负极相连的电极附近，溶液pH(选填“不变”、“升高”或“下降”)。
2. （2）工业食盐中含Ca²^＋、Mg²^＋等杂质，精制过程中除去这些杂质时发生反应的离子方程式为、。
3. （3）如果粗盐中SO₄²^－含量过高，必须添加钡试剂除去SO₄²^－，该钡试剂可以是________(填写字母序号，下同)。
  
  A . Ba(OH)₂ B . Ba(NO₃)₂ C . BaCl₂
4. （4）为有效除去Ca²^＋、Mg²^＋、SO₄²^－，加入试剂的合理顺序为________。
  
  A . 先加NaOH，后加Na₂CO₃ ，再加钡试剂 B . 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃ C . 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
5. （5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、(填写操作名称)除去NaCl。
6. （6）用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl₂与NaOH反应；采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl₂与NaOH充分接触，得到的产物仅是NaClO和H₂ ，则与该反应相应的化学方程式为。
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27. 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
1. （1）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO₃溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试液，则
  ①电解池中Y电极上的电极反应式为。在Y电极附近观察到的实验现象是；检验该电极反应产物的方法是。
  ②X电极上的电极反应式为。
2. （2）如要用电解方法精炼粗镍，电解液a选用Ni(NO₃)₂溶液，则：
  ①X电极的材料是，电极反应式为；
  ②Y极的材料是，电极反应式为。
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28. 如图所示是某实验小组电解氯化钠溶液（含酚酞）的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是石墨电极。
1. （1） a电极的名称。
2. （2）电解过程中a极区域观察到的现象。
3. （3）电解的总反应离子方程式为。
4. （4）某实验小组用1.6 A电流电解6.02 min，在阴极可以生成mL（标准状况）气体（一个电子的电量为 1.6×10⁻¹⁹ C）。
5. （5）若将b电极换成铁作电极，电解一段时间后U型管底部出现红褐色沉淀，请用化学方程式解释这一现象，写出总反应的化学方程式。
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29. 某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题（甲、乙、丙三池中电解质足量），当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
1. （1）甲池为（填“原电池”“电解池”或“电镀”），B电极的电极反应式为。
2. （2）丙池中F电极为（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极），该池的总反应方程式。
3. （3）当乙池中C极质量减轻5.4 g时，甲池中B电极理论上消耗O₂的体积为mL（标准状况），丙池中极（填E或F）析出gCu。
4. （4）若丙中电极不变，将其溶液换为NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将（填“增大”“减小”或“不变”）；丙中溶液的pH将(填“增大”“减小”或“不变”）。
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