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电解原理
12-2电解原理习题(3)班级:
______ 姓名:
_________
一、选择题(每小题4分,巩固练习共40分。
每小题有1~2个正确答案)
1.用铂作电极,电解500mLKCl溶液,当两极产生气体的总体积为16.8mL(标准状况)时,溶液的pH范围为
A.8~10B.10~12C.5~6D.3~4
2.有水存在时氯化锂受热可发生水解。
现将某氯化锂溶液蒸干并熔融后用铂电极进行电解,下列有关电极产物的判断正确的是
A.阳极产物是氢气B.阳极产物有氧气C.阴极产物有锂和氢气D.阳极产物只有氯气
3.下图装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色,下列说法中正确的是
A.X是正极,Y是负极
B.X是负极,Y是正极
C.CuSO4溶液的pH逐渐减小
D.CuSO4溶液的pH保持不变
4.1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中,c(SO
)=2mol·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(标准状况下)22.4L气体,则原溶液中c(K+)为
A.0.5mol·L-1B.1mol·L-1
C.1.5mol·L-1D.2mol·L-1
5.在电解食盐水之前,需要提纯食盐水。
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的碳酸钠溶液 ⑤加过量的氯化钡溶液
A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④③①
6.铁棒和石墨棒用导线连接后,浸入0.01mol·L-1的食盐溶液中,可能出现的现象是
A.铁棒附近产生OH-B.铁棒被腐蚀C.石墨棒上放出O2D.石墨棒上放出Cl2
7.电解溶质质量分数为26.0%的饱和食盐水100g,通入0.200mol电子后溶液中NaOH的质量分数的理论值是
A.8.02%B.8.00%C.8.63%D.8.61%
8.家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创新”应用。
该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物,通电时,发生器内电解槽里的极板上产生大量气泡。
切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力,跟发生器直接有关的反应是
A.2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑B.H2+Cl2===2HCl
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2OD.NaClO+HCl===NaCl+HClO
9.将含有0.400molCu(NO3)2和0.400molKCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出0.300molCu,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为
A.3.36LB.6.72LC.5.60LD.大于5.60L,小于6.72L
10.用惰性电极电解未精制的饱和食盐水,食盐水装在U型管内。
结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象。
造成浑浊的难溶物主要是
A.碳酸镁B.硫酸钡C.氢氧化镁D.碳酸钡
二、填空题(44分)
11.下图是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。
请填空:
(1)X的电极名称是___________极,
发生的电极反应式为___________,
Y极的电极材料是___________。
检验X极的产物方法是___________。
(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反,导致X极上未收到预期产物。
一段时间后又将两极的连接方式纠正过来,发现X一端出现了白色沉淀,此沉淀是___________(填化学式)。
其形成原因是___________,该沉淀在空气中放置,现象是______________________。
(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一,是将两个极室用离子交换膜隔开(如下图)其目的是___________,阳极室(A处)加入___________,阴极室(B处)加入___________,离子交换膜只许___________离子通过。
三、计算题(16分)
12.20℃时食盐的溶解度为36g,取一定量该温度下的饱和食盐水用惰性电极进行电解,当阳极析出11.2L(标准状况)气体时,食盐完全电解,所得溶液密度为1.20g/mL,试计算
(1)电解时,饱和食盐水的质量;
(2)电解后溶液中NaOH的物质的量浓度;
(3)要使溶液恢复原状态,需加入多少克什么物质?
参考答案
一、1.B 2.B 3.AC 4.D 5.C 6.B 7.C 8.AC 9.C 10.C
二、11.
(1)阳 2Cl--2e-===Cl2↑ Fe 用湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口,若变蓝,说明有Cl2产生
(2)Fe(OH)2 铁作阳极时被氧化为Fe2+,纠正后,这一端又变为阴极,2H++2e-===H2↑,生成的OH-与Fe2+结合成Fe(OH)2 先变灰绿色,后变红褐色
(3)防止H2与Cl2混合爆炸,防止Cl2与NaOH生成NaClO使NaOH不纯 饱和食盐水 纯水(或NaOH稀溶液) Na+
三、12.
(1)221g
(2)5.4mol·L-1 (3)通入36.5gHCl气体
12-2电解原理习题
(2)班级:
______ 姓名:
_________
一、选择题(每小题5分,巩固练习共50分。
每小题有1~2个正确答案)
1.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解质溶液的pH下降的是A.CuCl2B.AgNO3C.BaCl2D.H2SO4
2.用惰性电极电解2L1mol·L-1的CuSO4溶液,在电路中通过0.5mol电子后,调换电源的正负电极,电路中又通过0.1mol电子,此时溶液中的c(H+)是(假设通电后溶液的体积不变)A.0.2mol·L-1B.0.25mol·L-1C.0.5mol·L-1D.0.6mol·L-1
3.在25℃时,将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中,进行电解,通电一段时间后,电极上逸出amol气体,同时有WgNa2SO4·10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液的溶质的质量分数为
A.
×100%B.
×100%C.
%D.
%
4.电解84.75mL16%的NaOH溶液(密度为1.18g/cm3),用石墨作电极经过一段时间后,电解质溶液浓度为19.5%,这是因为
A.溶质增加了3.5gB.放出22.4LH2和11.2LO2C.NaOH比水消耗少D.消耗18g水
5.用Cu电极电解CuSO4溶液时,溶液的pH随时间(t)变化的关系如下图所示。
则曲线与实际情况相符的是
6.下图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后,发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是
a极板 b极板 X电极 Z溶液
A.锌 石墨 负极 CuSO4
B.石墨 石墨 负极 NaOH
C.银 铁 正极 AgNO3
D.铜 石墨 负极 CuCl2
7.用Pt电极电解CuSO4和KNO3的混合液500mL,经一段时间后,两极均得到11.2L(标准状况下)气体,则此混合液c(CuSO4)为
A.0.5mol·L-1B.0.8mol·L-1C.1mol·L-1D.1.5mol·L-1
8.用惰性电极电解Fe2(SO4)3和CuSO4的混合液,且已知Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4,下列说法正确的是
A.阴极反应式为:
Cu2++2e-===Cu,当有Cu2+存在时Fe3+不放电
B.阴极上首先析出铁,然后析出铜
C.首先被电解的是Fe2(SO4)3和H2O,后被电解的是CuSO4和H2O
D.阴极上不可能析出铜
9.柯尔贝反应是:
2RCOOK+2H2O
R-R+H2↑+2CO2↑+2KOH(R代表烃基),则下列说法正确的是
A.含碳元素的产物均在阳极区生成B.含碳元素的产物均在阴极区生成
C.含氢元素的产物均在阳极区生成D.含氢元素的产物均在阴极区生成
10.实验室用蓄电池电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
负极:
Pb+SO
===PbSO4+2e- 正极:
PbO2+4H++SO
+2e-===PbSO4+2H2O,今若制得Cl20.05mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是
A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol
二、简答题(30分)
11.工业上为了处理含有Cr2O
的酸性工业废水,采用如下处理方法:
往工业废水中加入适量的食盐(NaCl),然后以铁为电极通直流电进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3生成,废水可达排放标准。
简要回答下列问题:
(1)阳极和阴极发生的电极反应是什么?
(2)写出Cr2O
变为Cr3+的离子方程式,并说明生成Cr(OH)3、Fe(OH)3等难溶化合物的原因。
(3)能否用石墨电极代替铁电极达到电解铬的目的?
为什么?
三、计算题(20分)
12.有一硝酸盐晶体,化学式为M(NO3)x·nH2O,经测定知相对分子质量为242。
将2.42g该晶体溶于水配成200mL溶液,将此溶液置于装有惰性电极的电解池中进行电解。
若有0.02mol电子转移给金属离子时,溶液中金属离子全部析出,经称量,阴极增重0.64g。
试计算:
(1)金属M的相对原子质量及x和n的值各是多少?
(2)若电解时溶液体积变化可忽略不计,则电解后溶液的pH是多少?
13.用Pt电极电解pH=6的R(NO3)2溶液600mL,当其中一极生成标准状况下672mL气体时,另一极增重3.81g,忽略溶液体积变化,则R的相对原子质量为多少?
参考答案
一、1.B 2.A 3.C 4.D 5.D 6.A 7.C 8.C 9.A 10.C
二、11.
(1)阳极:
Fe-2e-===Fe2+ 阴极:
2H++2e-===H2↑
(2)Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr3+、Fe3+与溶液中剩余的OH-结合成Cr(OH)3、Fe(OH)3
(3)不能。
因为如果用石墨作电极,阳极产生Cl2,得不到Fe2+,缺少还原剂,则不能使Cr2O
→Cr3+→Cr(OH)3↓,从而不能达到除去Cr2O
的目的。
三、12.
(1)64 x=2 n=3
(2)pH=1
13.63.5
12-2电解原理习题
(1)班级:
______ 姓名:
_________
一、选择题(每小题5分,巩固练习共50分。
每小题有1~2个正确答案)
1.用石墨作电极,电解1mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是
A.HClB.NaOHC.Na2SO4D.NaCl
2.下列关于铜电极的叙述正确的是
A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
3.电解水时为了增强其导电性不应加入的电解质是
A.NaOHB.CuSO4C.H2SO4D.KNO3
4.当两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时,在阳极上的产物是
A.只有银B.银和氧气C.只有氢气D.上述都不对
5.有a、b、c、d四种金属。
将a、b用导线连接,浸在稀硫酸中,在a表面上有氢气放出,b逐渐溶解。
将含有a、c两种金属阳离子的溶液进行电解时,阴极上先析出c;把d置于b的盐溶液中有b析出。
这四种金属的还原性由强到弱的顺序是
A.a>b>c>dB.d>b>a>cC.c>d>a>bD.b>c>d>a
6.用惰性电极电解+n价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出mg金属时,阳极上产生560mL(标准状况)气体,此金属的相对原子质量应为
A.10mnB.10mC.10nD.40mn
7.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为
A.1:
2:
3B.3:
2:
1C.6:
3:
1D.6:
3:
2
8.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是
A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子
B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子
D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
9.用惰性电极电解某金属硫酸盐溶液时,在阴极上析出ag金属,同时在阳极上放出0.8g气体,如果该金属的相对原子质量为b,则其化合价是
A.a·bB.
C.
D.
10.目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池,它以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β″—Al2O3陶瓷作固体电解质,反应为:
2Na+xS
Na2Sx,以下说法正确的是
A.放电时,钠作正极,硫作负极B.放电时,钠极发生还原反应
C.充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极相连
D.充电时,阳极发生的反应是:
S
-2e-===xS
二、填空题(30分)
11.采用惰性电极从NO
、H+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中,选出适当的离子,组成电解质,对其溶液进行电解:
①两极分别放出H2和O2,电解质的化学式是_________________。
②阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式是___________。
③两极分别放出气体,且体积比为1:
1,电解质的化学式是___________。
12.工业上采用铁和石墨为电极,电解K2MnO4溶液制取KMnO4。
①电解时,应以___________作阴极,电解过程中,阴极附近溶液的pH将会___________(增大、减小、不变)。
②阳极反应式为___________。
③电解的总化学方程式为___________。
13.在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。
解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌,使粒子直径在10-9m~10-7m之间,然后插入两根电极,接通直流电源,这时阳极聚集_____________________________,阴极聚集___________,理由是_______________________________________________________。
三、计算题(20分)
14.
(1)当电源通过2L6%的KOH溶液(ρ=1.05g/mL)时,溶液的浓度改变了2%,此时阳极析出的物质是什么?
质量为多少克?
(2)若电解后溶液不小心混入KCl杂质,为了除去杂质又进行电解,当有5.6L(标态)Cl2析出,可认为电解作用是完全的,求最后所得溶液中KOH的质量分数为多少?
15.用含水、重水的氢氧化钾溶液进行电解实验。
电流强度为2A,通电时间为5h,阴阳两极共生成气体3.46g,试计算阴极产生的H2、D2各是多少克?
参考答案
一、1.C 2.AC 3.B 4.D 5.B 6.A 7.C 8.A 9.D 10.D
二、11.①HNO3、Ba(NO3)2 ②AgNO3③HCl、BaCl2
12.①铁 增大 ②Mn
-e-===MnO
③2K2MnO4+2H2O
2KMnO4+2KOH+H2↑
13.陶土 氧化铁 通电时产生电泳现象,带相反电荷的胶体微粒,分别向两极移动,从而达到除杂目的
三、14.
(1)O2 466.7g
(2)9.66%
15.0.283g 0.187g
12-1电化学习题
(2)班级:
______ 姓名:
_________
一、选择题(每小题4分,巩固练习共42分。
每小题有1~2个正确答案)
1、冶炼金属一般有下列4种方法:
①焦炭法②水煤气法③活泼金属置换法④电解法。
4种方法在工业上均有应用。
古代有(Ⅰ)火攻孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬,(Ⅳ)从光卤石中炼镁。
对它们的冶炼方法的分析不正确的是
A、(Ⅰ)①B、(Ⅲ)③C、(Ⅳ)④D、(Ⅱ)②
2、现有一定量的锌粉,把它加入足量的盐酸溶液中,欲增大该反应的化学反应速率,又不改变生成H2的总量,下列措施哪些可以达到目的()
A、加热B、加入铁粉C、滴加CuSO4溶液D、加铜片
3、钢铁的腐蚀过程中,下列五种变化可能发生的是()
①Fe由+2价转化为+3价②O2被还原③H+被还原④有Fe2O3·nH2O⑤杂质碳被氧化
A、①②③④⑤B、①②③④C、①③D、③④
4、列关于原电池的叙述,错误的是()
A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B、原电池是将化学能转变为电能的装置
C、在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化还原反应
D、原电池放电时,电流的方向是从负极到正极
5、下列物质反应中,在一定装置里可产生电流的是()
A、Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgB、CuSO4+Na2S=CuS↓+Na2SO4
C、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑D、NH4HCO3==NH3+H2O+CO2↑
6、有A、B、C、D四种金属将A与B用导线连结起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。
将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈,将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,如果把铜盐浸入C的盐溶液里,有金属C析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是
A、DCABB、DABCC、DBACD、BADC
7、铁制品上的铆钉应选下列哪些材料制成()
A、钻铆钉B、铜铆钉C、锌铆钉D、锡铆钉
8、由铝、铁、铜和稀硫酸,可以组成原电池的种数是()
A、2种B、3种C、4种D、6种
9、电子表的电源是微型银锌原电池,其电极材料分别为Ag2O和Zn,电解液为KOH溶液,电极反应:
Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,下列说法正确的为()
A、Zn为正极,Ag2O为负极B、电子由锌极经外电路流入Ag2O极
C、Zn为负极,Ag2O为正极D、工作一段时间后,Zn质量减少,Ag2O质量增加
10、能表明金属钾的活动性的比金属乙的活泼性强的叙述正确的是()
A、甲能与稀盐酸反应生成H2,而乙不能B、同价态的阳离子,甲比乙酸氧化性强
C、甲失电子比乙多D、将甲、乙组成原电池时,甲为负极
11、根据以上反应机理,判断下列说法正确的是()
A、以上锈蚀过程是发生的化学腐蚀
B、从锈蚀反应的最终结果看,水既是氧化剂又是还原剂
C、反应的实质是氧气被还原,金属被氧化
D、从反应机理看,锈蚀过程是发生的析氢腐蚀
12、某铁体需长期浸入水下,为了减少腐蚀,想采取下列措施,其中正确的是()
A、在铁体上铆上一些锌片B、在制造铁片时,在铁中掺入一定比例的铜制金属
C、在铁片表面涂上一层较厚的沥青D、经铁片通入直流电,把铁片与电流正极相连
13、现有质量为1000g的某铁片已在水下生锈,若测知整个锈蚀过程中有6mol电子发生转移.那么,参加反应的氧气在标准状况下的体积与铁片质量分别是(已知铁锈为Fe2O3·H2O)()
A、33.6L,1178gB、22.4L,1178gC、11.2L,1066gD、33.4L,1066g
二、填空(34分)
14、某学生想测定A、B、C三种金属活动性顺序,他把这三种金属放到相同物质的量浓度盐酸中,反应速率都较慢,不易分辨出三者速率差异.现只有盐酸一种化学试剂,应该用什么方法迅速测出三种金属的活动性顺序?
15、
(1)今有2H2+O22H2O反应,构成燃料电池,则负极通的应是,正极通的应是,两极反应式为:
、。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式为、
(1)和
(2)的电池液不同,反应进行后,其溶液的PH值各有何变化?
。
(3)如把H2改为甲烷,KOH做导电物质,则电极反应式为、。
16、治铁金属常用以下几种方法:
①以C、CO、H2作还原剂还原。
②以较活泼金属Na、Mg等还原;③利用铝热反应原理用Al还原④电解法⑤热分解法。
下列金属采用哪种方法还原最佳。
(1)Fe、Zn、Cu等活泼金属。
(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属。
(3)Hg、Ag等不活泼金属
(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属
(5)K、Pb、Cs、Ti等金属通常用的还原方法是
17、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视、可用Li2CO3和Na2CO3的确良熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得650℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:
阴极,阳极:
2CO+2CO32-=4CO2+4e-总反应。
三、问答题(24分)
18、目前人们已研制并开发了一种高能电池—以β—铝矾土为电解质制成钠—硫蓄电池。
由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大,能进行大电流放电,因而具有广阔的应用前景,这种电池负极为熔融钠,正极为硫化钠(Na2Sx),电解质为β—铝矾土(它有离子传导能力,允许Na+通过,即是钠离子导体)这种蓄电池使用温度范围可达620-680K,其蓄电量为铅蓄电池蓄电量的3-5倍。
试分析:
(1)该电池的正负极反应式;
(2)若该电池中一旦含有水就不能正常工作,而且会发生气涨。
为什么?
(3)为什么要以熔融的钠作负极材料。
【参考答案】
一、1、D2、AD3、B4、AD5、AC6、B7、AC8、B
9、BC10、AB11、C12、AC13、D
二、14、用导线将A、B、C两两连接起来,放入到盐酸溶液中,观察在哪种金属上有气泡放出,则该金属活动性较差.
15、
(1)H2O2负极:
2H2+4OH--4e-=4H2O正极:
O2+2H2O+4e-=4OH-
(2)负极:
2H2-4e-=4H+正极:
O2+4H++4e-=2H2O前变小,后变大
(3)负极:
CH4+100H—8e-=CO32-+7H2O
正极:
2O2+4H2O+8e-=8OH-
16、
(1)①
(2)④(3)⑤(4)③(5)②
17、阴极:
O2+2CO2+4e-=2CO32-总反应:
2CO+O2=2CO2
18、
(1)负极(Na):
2Na-2e-=2Na+(氧化反应)
正极(Na2Sx):
2Na++xS+2e-=Na2Sx(还原反应)
总反应:
2Na+xS=Na2Sx
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,产生H2及少量水蒸气,此时Na消耗了。
(3)固体中有阴阳离子存在,但不能自由移动,故不能形成闭合回路,一定要熔融态的金属钠。
12-1电化学习题
(1)班级:
______ 姓名:
_________
一、选择题(每小题3分,巩固练习共60分。
每小题有1~2个正确答案)
1、下列关于铁及其化合物性质叙述错误的是()
A、铁是黑色金属,因此它具有黑色金属光泽B、Fe2+既有氧化性又有还原性
C、Fe3O4可看作FeO·Fe2O3D、灼烧Fe(OH)2的最终产物是FeO
2可将AgNO3溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀HCl溶液区分开来的一种试剂是()
A、AlCl3B、FeCl3C、FeCl2D、MgCl2
3、铁粉与稀硝酸反应后的溶液中,加入过量Mg粉,充分反应后再加入NaOH溶液,有沉淀生成,放置一段时间后,沉淀有:
()
A、Fe(OH)2B、
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- 电解 原理