1、学年高中化学苏教版选修4同步测训卷124电解原理的应用 Word版含答案doc2019-2020学年高中化学苏教版选修4同步测训卷1.2.4电解原理的应用1、以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,下列关于这两个电解池的说法正确的是( )A.阳极反应式相同B.电解结束后所得液体的pH相同C.阴极反应式相同D.通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压下)2、下列化工生产原理错误的是( )可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠可以用钠加入硫酸铜饱和溶液中制取铜在电冶铝时,原料是氯化铝 炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热A. B. C. D.3、氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池
2、相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是()A.电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-B.通入空气的电极为负极C.电解池中产生2mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5mol O2D.a、b、c的大小关系为ab=c4、用电解法可以在铝制品表面生成致密保护膜而有效防止铝被腐蚀,其原理为:,下列说法正确的是( )A.电解时阳极材料可选用金属铜B.电解形成保护膜过程中阳极附近溶液pH降低C.若电解质选用稀硫酸,则向阴极移动D.形成保护膜的铝制餐具可长时间盛放碱性食品5、下列实验装置符合实验目的的是（ ）目的粗铜的精炼验证NaCl溶液（含酚酞）的产物装置
3、选项AB目的在铁制品上镀铜构成原电池装置选项CDA. A B. B C. C D. D6、以硫酸铜溶液作电解液,对含杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是( )粗铜与直流电源负极相连阴极发生的反应为Cu2+2e-=Cu电路中每通过3.011023个电子,得到的精铜质量为16g杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成“阳极泥”A.B.C.D.7、利用如图所示装置,当X、Y选用不同材料时,可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是( )A.氯碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得到氢氧化钠B.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是CuSO4C.电镀工业中,X是待镀金属,Y是
4、镀层金属D.外加电流的阴极保护法中,X是待保护金属8、下列关于电解精炼铜与电镀的说法正确的是( )A.电解精炼铜时,将电能转化为化学能,电路中每通过2mol e-,阳极就会溶解64g铜B.电解精炼铜时,阳极为粗铜,阴极为精铜,电解过程中电解质溶液不需要更换C.在铁制器皿上镀铝,熔融氧化铝作电解质,铁制器皿作阴极,铝棒作阳极D.电镀过程中电镀液需要不断更换9、利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是()A.通电后,Ag+向阳极移动B.银片与电源负极相连C.该电解池的阴极反应可表示为Ag+e-AgD.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初10、如图所示,下列实验现象的描
5、述正确的是( )选项a电极b电极X溶液实验现象A石墨石墨CuCl2溶液a极质量增加,b极放出无色气体BFe石墨KNO3溶液a极质量增加,b极放出无色气体CFeCuCuSO4溶液a极质量增加,b极质量减少D石墨石墨HCl溶液a极放出无色气体,b极放出无色气体A.AB.BC.CD.D11、关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( )A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有D.阴极反应都只有12、下列有关电化学的装置完全正确的是( )ABCD铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池A.AB.BC.CD.D13、如图是一个电化学过程示意图，下列判断正确的是（ ）
6、A此装置为原电池，Cu 为正极，Zn 为负极B此装置为电解池，Cu 为阴极，Zn 为阳极C此装置为电镀池，电解过程中 Cu2+的浓度降低D此装置为电镀池，Zn 极的质量增加14、甲学生想在铁质钥匙上镀铜,乙学生想在铜质汤匙上镀银,甲、乙两学生设计的装置分别如图a、b所示。下列叙述正确的是( )A.甲学生的装置有错误,铁质钥匙应连接电源的负极B.两学生均应使用硫酸铜溶液作电镀液C.图b中铜质汤匙上发生的电极反应为D.若图b中的电镀液为硝酸银溶液,则电镀后电镀液的浓度减小15、电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,保持污水的pH在5.06.0之间,通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)
7、3有吸附性,可吸附污物而沉积下来,具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层,刮去(或撇掉)浮渣层,即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水,设计如图所示装置。1.实验时若污水中离子浓度较小,则导电能力较差,产生气泡速率缓慢.无法使悬浮物形成浮渣。此时,应向污水中加入适量的()A.BaSO4B.CH3CH2OHC.Na2SO4D.NaOH2.电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是:._;._.3.电极反应和的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是_4.该燃料电池以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧
8、化剂,稀土金属材料作电极。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的化学式是_16、全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置,其原理如下图所示:1.当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝,其电极反应式为_。2.充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由_色变为_色。3.放电过程中氢离子的作用是_和_;充电时若转移的电子数为个,左槽溶液中的变化量为_。 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：以石墨为电极电解水时,阳极反应为2H2O-4e-4H+O2,以石墨为电极电解饱和食盐水时,阳极反应为2Cl-2e-Cl2两个电
9、解池的阳极电极反应式不同,A项错误;电解水时液体的pH不变,电解饱和氯化钠溶液时生成氢氧化钠,溶液pH变大,所以电解结束后两个电解池中所得液体的pH不同,B项错误;以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水时,阴极都发生反应2H+2e-H2,所以阴极电极反应式相同,C项正确;设两电解池在电解过程中转移电子的物质的量均为4mol,则依据电解方程式2H2O2H2+O2可得,电解水时生成3mol气体,依据电解方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2可得,电解食盐水时生成4mol气体,D项错误。 2答案及解析：答案：D解析： 3答案及解析：答案：A解析：题给电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2+
10、2OH-,阳极反应式为2Cl-2e-Cl2 A项正确,题给燃料电池为氢氧燃料电池.通入空气的电极为正极,B项错误。由整个电路中得失电子守恒可知.电解池中产生2mol Cl2, 理论上转移4mol e-,则燃料电池中消耗1mol O2,C项错误题给燃料电池的负极反应式为H2-2e-+2OH-2H2O,正极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,所以a、b、c的大小关系为cab,D项错误。 4答案及解析：答案：B解析： 5答案及解析：答案：B解析： 6答案及解析：答案：D解析：粗铜作阳极,与电源正极相连,发生反应:Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+,Ag以单质的
11、形式沉入电解槽底部形成阳极泥,错误;阴极发生的反应为Cu2+2e-=Cu,电路中通过3.011023个即0.5mol电子时,析出铜0.25mol,其质量为16g,正确. 7答案及解析：答案：A解析：本题以电解原理在工业上的应用，可采用排除法来解题。铜的电解精炼时，应用粗铜作阳极、纯铜作阴极,故B错误；电镀时，应以镀层金属作阳极、待镀金属作阴极,故C也错误。外加电流的阴极保护法中,Y是待保护金属,而不是X,故D错。排除后可知A正确。 8答案及解析：答案：C解析：电解精炼铜时,阳极为粗铜,比铜活泼的金属也会反应,电路中每通过2mol e-,阳极溶解的铜的质量小于64g,A项错误.电解精炼铜时,比铜
12、活泼的金属在阳极也会失去电子,而阴极上铜离子得到电子转化为铜单质,溶液中的铜离子浓度减小,因此在电解精炼过程中,需要更换电解质溶液,B项错误.在铁制器皿上镀铝,不能用含有铝离子的溶液充当电解质溶液,这样氢离子先得到电子,不能达到镀铝的目的,应用熔融氧化铝作电解质,铁制器皿作阴极,铝棒作阳极,C项正确.电镀过程的实质是在电能的作用下,将阳极上的金属转移到阴极上,因此电镀液不需要更换,D项错误. 9答案及解析：答案：C解析：铜牌上镀银,银片为阳极,Ag+向阴极移动,阴极反应为Ag+e-Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密,所以将电源反接,阳极上Cu、Ag均会溶解,铜牌不可能恢复如初. 10答案及
13、解析：答案：C解析：由图可知,a极是阴极,b极是阳极.A项,用惰性电极电解CuCl2溶液,在阴极上发生反应Cu2+2e-=Cu,在阳极上发生反应2Cl-2e-=Cl2,因此a极质量增加,b极放出黄绿色气体,错误;B项,电解KNO3溶液的实质是电解水,在阳极上产生氧气,在阴极上产生氢气,所以两个电极上都放出无色气体,错误;C项,在阳极上发生反应Cu-2e-=Cu2+,在阴极上发生反应:Cu2+2e-=Cu,因此a极质量增加,b极质量减少,正确;D项,用惰性电极电解HCl溶液的反应式为2HClH2+Cl2,所以a极上产生无色的氢气,b极上产生黄绿色的氯气,错误. 11答案及解析：答案：D解析：A项
14、电镀时镀件作阴极;B项电解精炼铜时电解液成分改变;C项电解精炼铜时,杂质若有比铜活泼的金属(如锌),则还会发生的反应。 12答案及解析：答案：C解析：铜的精炼装置中粗铜应作阳极,连接电源的正极,A项错误;铁上镀银,则铁作阴极,银作阳极,银连接电源的正极,B项错误;铁作电解池的阴极,不参与反应,可以防止其被腐蚀,C项正确;应将锌放在硫酸锌溶液中,将铜放在硫酸铜溶液中,才能构成铜锌原电池,D项错误。 13答案及解析：答案：D解析： 14答案及解析：答案：A解析：电镀时,镀层金属作阳极,镀件作阴极,因此甲学生应将铁质钥匙连接在电源的负极上,A项正确;电镀液为含也镀层金属离子的盐溶液,因此乙学生应使用
15、可溶性银盐溶液,B项错误;图b中铜质汤匙上发生的电极反应为,C项错误;若图b中的电镀液为硝酸银溶液,则阳极上发生反应,阴极上发生反应:,故电镀后电镀液的浓度保持不变,D项错误。 15答案及解析：答案：1.C; 2.Fe-2e-Fe2+;2H2O-4e-4H+O23.4Fe2+10H2O+O24Fe(OH)3+8H+4.CO2解析：1.为了增强溶液的导电性,可选用易溶的强电解质,排除A和B,考虑到题中要求电解时保持污水的pH在5.0 6.0之间,因此不能添加NaOH。2.电解时铁作阳极,因此主要发生反应:Fe-2e-=Fe2+ ,同时也发生副反应,即溶液中的水电离出的OH-失电子,被氧化成O2.3.根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒即可得离子方程式。4.由于原电池的负极有水生成,所以负极必有参加反应,同时根据碳元素守恒可知A必为CO2, 负极反应式可表示为. 16答案及解析：答案：1.2.绿; 紫; 3.参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液; 0.5mol解析：1.由黄色变蓝,V的化合价由+5变为+4,故电极反应式为,发生还原反应。2.充电时右槽接电源的负极,即为阴极,发生还原反应,即颜色由绿色变为紫色;3.放电过程中参与正极反应,通过中间的交换膜定向移动参与导电;充电过程转移电子数为个,即0.50mol,则根据电极反应可知的变化量为0.5mol。
