1、化学同步人教选修4第四章 电化学基础课时跟踪检测二十二 电解原理的应用课时跟踪检测（二十二） 电解原理的应用1镉镍可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2。如果利用该电池精炼铜，则粗铜应连接的电极是()ANiOOH BNi(OH)2CCd DCd(OH)2解析：选A镉镍可充电电池放电时是原电池，Cd作负极，NiOOH作正极；精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，因此粗铜应连接NiOOH电极，故A正确。2若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是()将铜片接在电源的正极上将银片接在电源的正极上在铜上发生的反应是Age=Ag在银片上发
2、生的反应是4OH4e=O22H2O需用硫酸铜溶液作为电镀液需用硝酸银溶液作为电镀液A BC D解析：选B在铜片上镀银，铜片作阴极，电极反应式为Age=Ag；银片作阳极，电极反应式为Age=Ag；电解液应含有Ag，故B正确。3用电化学方法提取废弃定影液中的银，同时使处理后的溶液中不引入其他新的重金属离子，下列方案正确的是()解析：选D要用电化学方法提取废弃定影液中的银，同时使处理后的溶液中不引入其他新的重金属离子，则应该用电解原理，因此阴极应该是银，阳极可以是惰性电极，例如碳棒，答案选D。4将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的滤
3、纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是()选项ABCD阳极蓝白红蓝阴极白蓝蓝蓝解析：选D题中所述装置是电解食盐水，阳极反应：2Cl2e=Cl2，Cl2使湿润的KI淀粉溶液变蓝色；阴极反应：2H2e=H2，阴极附近溶液呈碱性，使石蕊溶液变蓝色。5下图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大DZ溶液中的SO向Cu电极移动解析：选A由题紫红色斑即MnO向d端扩散，阴离子向阳极移动，说明d端为阳极，即b为正极，a
4、为负极，c为阴极。NaCl溶液中H放电，c点附近变红色。Z中为电解CuSO4溶液，Pt为阳极，水中的OH放电，2H2O4e=O24H，Cu为阴极，溶液中的Cu2得电子生成铜，总反应为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，阳极区生成H，则SO向Pt极移动，B、D项错误；随着电解的进行，Z溶液变为硫酸，再电解则变为电解水，硫酸浓度增大，C项错误。6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，则下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2a%。两装置通过的电量相等，即转移的电量是46.021023 mol11.601019 C1.93105 C。答
5、案：(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)NaOH溶液Na2CO3溶液(3)H22OHCl2=ClOClH2Ob%a%1.93105 C1下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选C锌铜原电池中锌作负极，铜作正极，A正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜(或精铜)作阴极，B正确；镀件上镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，C错误；电解氯化铜溶液时，石墨作阳极，铜作阴极，D正确。2下面有关电化学的图示，完全正确的是()解析：选DA为原电池，锌应为负极；B为电解法精炼铜的装置，粗铜应为阳极；C为电镀池，镀件铁片应该为阴极；D为电解饱和食盐水并检验其产物的装置，电流流入的一极为阳极，阳极析出氯
6、气，用碘化钾淀粉溶液检验氯气，阴极析出的氢气，用向下排空气法收集。3利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()A电解时以精铜作阳极B电解时阴极发生氧化反应C粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu2e=Cu2D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥解析：选D电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，故A错误；电解时阴极发生还原反应，故B错误；粗铜连接电源的正极，故C错误；金属的活动性顺序为ZnFeCuAgPt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式在阳极附近沉积下来，故D正确。4用LiOH可制备锂离子电池的正极材料。LiOH可由电解法制备，如图所示，两极
7、区电解质溶液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法错误的是()AB极区电解质溶液为LiOH溶液B阳极的电极反应式为2Cl2e=Cl2C电解过程中主要是H通过阳离子交换膜向B极区迁移D电极A连接电源的正极解析：选CB极区生成H2，同时生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液，故A正确；电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上Cl失去电子，阳极的电极反应式为2Cl2e=Cl2，故B正确；在电解池中阳离子向阴极移动，所以电解过程中主要是Li向B极区迁移，故C错误；电极A为阳极，所以电极A连接电源的正极，故D正确。5.铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某
8、研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理，按照如图所示装置连接，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是()A电解时，电子从电源正极导线铝极、铅极导线电源负极B在电解过程中，H向铝片移动，SO向铅片移动C在电解过程中，阳极周围溶液的pH下降D电解的总反应为2Al6H2Al33H2解析：选D电子流向和电流流向相反，电解时电子从电源负极导线铅极、铝极导线电源正极，故A错误；在电解过程中，溶液中的H向阴极(铅片)移动，SO向阳极(铝片)移动，故B错误；电解时，阳极是活泼金属时，放电的是电极本身，周围溶液的pH基本
9、不变，故C错误；阳极是活泼金属铝，金属铝在该极失电子，阴极是H得电子，所以电解的总方程式可表示为2Al6H2Al33H2，故D正确。6如图所示，乙图是甲图的电解池进行电解时某个量(纵坐标y)随时间变化的函数图像(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响)，这个量y表示()A各电解池析出气体的体积B各电解池阴极质量的增加量C各电解池阳极质量的增加量D各电极上放电的离子总数解析：选B电解硝酸银和硫酸铜溶液，阳极都生成氧气，相同时间内析出气体的体积应相等，与图乙不符，故A错误；电解AgNO3溶液时阴极上产生单质银，电解CuSO4溶液时阴极上产生单质铜，相同时间内银的质量增
10、加量较大，而电解NaCl溶液时，阴、阳极都产生气体，阳极质量不变，与图乙相符，故B正确；电解硝酸银和硫酸铜溶液，阳极都生成氧气，阳极质量不变，与图乙不符，故C错误；电解NaCl溶液时，电极上放电的离子总数不为0，与图乙不符，故D错误。7用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，假设电解时温度不变，且用惰性电极，下列说法不正确的是()A当电池负极消耗m g气体时，电解池阴极同时有m g气体生成B电池的正极反应式为O22H2O4e=4OHC电池中c(KOH)不变，电解池中溶液pH变大D电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出解析：选C燃料电池中，负极反应式：H2
11、2OH2e=2H2O，电解池中，阴极反应式：2H2e=H2，H22eH2，因此电池负极消耗m g氢气同时电解池阴极产生m g氢气，故A正确；氧气在电池的正极上得电子，电池的正极反应式为O22H2O4e=4OH，故B正确；电池总反应式为2H2O2=2H2O，溶剂水的质量增大，KOH的浓度减小，电解饱和碳酸钠溶液，实质是电解水，消耗溶剂，析出Na2CO310H2O晶体，c(Na2CO3)不变，溶液pH不变，故C错误，D正确。8如图，a、b、d均为石墨电极，c为Mg电极，通电进行电解(电解液足量)，下列说法正确的是()A向甲中加入适量Cu(OH)2，溶液组成可以恢复B电解一段时间，乙溶液中会产生白色
12、沉淀C当b极增重3.2 g时，d极产生的气体体积为1.12 LD甲中b极上的电极反应式为4OH4e=O22H2O解析：选B因电解液足量，惰性电极电解CuSO4溶液后，应加入适量CuO(或CuCO3)使溶液恢复组成，加Cu(OH)2会增加水的量，故A错误；电解一段时间，乙中阳极Mg溶解得Mg2，阴极H放电后促进水电离生成OH，溶液中产生Mg(OH)2白色沉淀，故B正确；当甲中b极增重的Cu为3.2 g(即0.05 mol)时，电路中转移0.1 mol电子，d极产生的氢气体积在标准状况下为0.1 mol22.4 Lmol11.12 L，故C错误；甲中b 极为阴极，发生的是还原反应，电极反应式为Cu
13、22e=Cu，故D错误。9.如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：(1)A极是电源的_，一段时间后，甲中溶液的pH_(填“增大”“减小”或“不变”)，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明_在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极上均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为_。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是_，电镀液是_溶液。.某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如图所示装置电解K2SO4
14、溶液。(4)该电解槽的阳极反应式为_，通过阴离子交换膜的离子数_(填“”“”或“”)通过阳离子交换膜的离子数。(5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d由小到大的顺序为_。解析：将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色，说明F极附近溶液显碱性，氢离子在该电极放电，所以F是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B是负极。(1)A是电源的正极。在甲池中，电解硫酸铜溶液的总反应为2Cu22H2O4H2CuO2。在丁池中，Y极是阴极，该电极附近颜色逐渐变深，异性电荷相互吸引，说明带正电荷的氢氧化铁胶体粒子向该电极移动。(2)C、D、E、F电极发生
15、的电极反应分别为4OH4e=O22H2O、Cu22e=Cu、2Cl2e=Cl2、2H2e=H2，当各电极转移的电子均为1 mol时，生成单质的物质的量分别为0.25 mol、0.5 mol、0.5 mol、0.5 mol，所以单质的物质的量之比为1222。(3)电镀装置中，镀层金属必须作阳极，镀件作阴极，电镀液选择含有镀层金属离子的溶液，所以H应该是镀件，即为铜件，电镀液选择AgNO3溶液。(4)依据电解池工作原理，阳极的电极反应式为2H2O4e=O24H；阴极放电的是H，透过阳离子交换膜的H数目与透过阴离子交换膜的OH数目相等，因为溶液呈电中性，所以透过阳离子交换膜的K数目大于透过阴离子交换膜的SO数目。(5)因为电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液浓度均增大，故ba、cd，结合碱溶液的pH大于酸溶液的pH，可得bacd。答案：(1)正极减小Fe(OH)3胶粒(2)1222(3)铜件AgNO3(4)2H2O4e=O24H(5)bacd
