（全國通用）2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)方案 課時(shí)作業(yè)(十九) 第19講 電解原理（含解析） 新人教版

課時(shí)作業(yè)(十九)第19講電解原理1中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備、二是氯堿工業(yè)、三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的是()A電解法制金屬鈉時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式：Nae=NaB電解法生產(chǎn)鋁時(shí)，需對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純，在提純過程中應(yīng)用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性 C在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是 H2 , NaOH 在陽極附近產(chǎn)生 D氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl ，在電解時(shí)它們的陰極都是 Cl一失電子2某學(xué)生欲完成反應(yīng)2HCl2Ag=2AgClH2而設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的()圖K191圖K1923如圖K192所示，在U形管中裝入滴有紫色石蕊溶液且混合均勻的某溶液，通直流電一段時(shí)間后U形管內(nèi)會(huì)形成三種顏色，則U形管內(nèi)的溶液可能是()AH2SO4溶液BNaOH溶液CAgNO3溶液DNa2SO4溶液42012·陜西西安八校聯(lián)考 “便攜式乙醇測(cè)量?jī)x”以燃料電池為工作原理，在酸性環(huán)境中，理論上乙醇可以被完全氧化為CO2，但實(shí)際乙醇被氧化為X，其中一個(gè)電極的反應(yīng)式為：CH3CH2OH2e=X2H。下列說法中正確的是()A另一極的電極反應(yīng)式為：O24e2H2O=4OHB電池內(nèi)部H由正極向負(fù)極移動(dòng)C乙醇在負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)過內(nèi)電路流向負(fù)極D電池總反應(yīng)為：2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O5如圖K193乙所示是根據(jù)圖甲的電解池進(jìn)行電解時(shí)，某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間變化的函數(shù)圖像(各電解池都用石墨作電極，不考慮電解過程中溶液濃度變化對(duì)電極反應(yīng)的影響)，這個(gè)量x表示()圖K193A各電解池析出氣體的體積B各電解池陽極質(zhì)量的增加C各電解池陰極質(zhì)量的增加D各電極上放電離子總數(shù)6若要在銅片上鍍銀時(shí)，下列敘述中錯(cuò)誤的是()將銅片接在電源的正極將銀片接在電源的正極在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Age=Ag在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH4e=O22H2O可用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液可用AgNO3溶液作電解質(zhì)溶液ABC D7如圖K194所示裝置中，通電后可觀察到Cu極溶解，下列說法正確的是()圖K194Aa極是直流電源的負(fù)極BFe極是陽極 C電子的移動(dòng)方向?yàn)閎FeCuAgPbaD硫酸銅溶液的濃度不變8載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳，同時(shí)需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實(shí)現(xiàn)上述要求，同時(shí)還有燃料一氧化碳生成，該電化學(xué)裝置中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2CO24e2H2O=2CO4OH。下列判斷錯(cuò)誤的是()A上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池B上述裝置進(jìn)行的總反應(yīng)為2CO2=2COO2C反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液pH增大D失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH4e=2H2OO292012·安徽卷 某興趣小組設(shè)計(jì)如圖K195所示微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1、閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()圖K195A斷開K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H2ClCl2H2B斷開K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C斷開K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl22e=2ClD斷開K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極102012·黃岡中學(xué) 空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(RFC)，RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。圖K196為RFC工作原理示意圖，有關(guān)說法正確的是()圖K196A當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，a極產(chǎn)生1.12 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Bb極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：4H2O4e=2H24OHCd極上發(fā)生的電極反應(yīng)是：O24H4e=2H2O Dc極上進(jìn)行還原反應(yīng)，B中的H可以通過隔膜進(jìn)入A圖K19711按如圖K197所示裝置進(jìn)行下列不同的操作，說法不正確的是()A鐵腐蝕的速率由大到小的順序是：只接通K1>只閉合K3>都斷開>只閉合K2B只接通K1，一段時(shí)間后，U形管中出現(xiàn)白色沉淀C只接通K2，U形管左、右兩端液面均下降D先只接通K1，一段時(shí)間后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降12某課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用如圖K198所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)分別選擇了如下電極材料和電解質(zhì)溶液：A電極B電極X溶液甲CuZnH2SO4乙PtPtCuCl2丙FeCu？(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將開關(guān)K5閉合，Zn電極上的電極反應(yīng)式為_。(2)乙同學(xué)準(zhǔn)備進(jìn)行電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)，則電解時(shí)的總反應(yīng)式為_；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合的開關(guān)組合是_。(從下列五項(xiàng)中選擇所有可能的開關(guān)組合，第三小題也在這五項(xiàng)中選擇)AK1和K2BK1和K3CK1和K4DK2和K3 EK2和K4(3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu，選擇了某種鹽來配制電鍍液，則該鹽的化學(xué)式為_，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)閉合的開關(guān)組合是_(選項(xiàng)如上)。132013·自貢診斷 某中學(xué)課外興趣小組用惰性電極電解飽和食鹽水(含少量Ca2 、Mg2)作系列探究，裝置如圖K199所示：圖K199(1)電解時(shí)，甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)電極a附近溶液出現(xiàn)渾濁，請(qǐng)用離子方程式表示原因_。(2)一段時(shí)間后，你認(rèn)為C中溶液可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_，請(qǐng)用離子方程式表示原因_。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，乙同學(xué)將A中的物質(zhì)冷卻后加入到H2S溶液中發(fā)現(xiàn)有氣泡出現(xiàn)，但加入到稀鹽酸中卻沒有任何現(xiàn)象。請(qǐng)用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要的文字解釋原因：_。(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，興趣小組的同學(xué)們都特別注意到D中溶液紅色逐漸褪去。他們對(duì)溶液紅色褪去的主要原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二。假設(shè)一：B中逸出氣體與水反應(yīng)生成的物質(zhì)有強(qiáng)氧化性，使紅色逐漸褪去；假設(shè)二：_。(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)論_。課時(shí)作業(yè)(十九)1B解析 電解法制金屬鈉，是電解的熔融的氯化鈉，其陰極反應(yīng)為：Nae=Na，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氯堿工業(yè)中，NaOH在陰極生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉中，陽極都是Cl失電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2C解析 反應(yīng)2HCl2Ag=2AgClH2是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，要使該反應(yīng)發(fā)生必須設(shè)計(jì)成電解池，且Ag作陽極，電解質(zhì)溶液選鹽酸，選項(xiàng)C符合要求。3D解析 根據(jù)石蕊在堿性條件下呈藍(lán)色，酸性條件下呈紅色，而中性條件下呈紫色，可確定電解質(zhì)溶液為Na2SO4溶液。其原理為：陰極區(qū)生成OH，使溶液變藍(lán)，陽極區(qū)生成H，使溶液變紅，中間石蕊呈紫色。4D解析 由題中所給的一個(gè)電極的電極反應(yīng)看出，乙醇發(fā)生了去氫氧化，其氧化產(chǎn)物為乙醛，D項(xiàng)正確；另一電極(正極)的反應(yīng)為O24e4H=2H2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電池內(nèi)部，陽離子移向正極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤。5C解析 三個(gè)電解池為串聯(lián)，流經(jīng)每個(gè)電極的電子的物質(zhì)的量相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤；三個(gè)電解池均有氣體生成，且電解NaCl溶液時(shí)陰、陽極都產(chǎn)生氣體，產(chǎn)生氣體最多，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在電解時(shí)，陽極質(zhì)量不可能增加，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解AgNO3溶液時(shí)陰極上產(chǎn)生單質(zhì)銀，電解CuSO4溶液時(shí)陰極上產(chǎn)生單質(zhì)銅，所以隨著電解的進(jìn)行，陰極質(zhì)量的增加有圖乙所示的變化。6C解析 根據(jù)電鍍池的構(gòu)成條件可知，在銅片上鍍銀，陽極為銀片，銀片接電源的正極，電極反應(yīng)為Age=Ag；陰極為銅片，銅片接電源的負(fù)極，電極反應(yīng)為Age=Ag；電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液，答案為C。7D解析 通電后觀察到Cu極溶解，則Cu極為陽極，F(xiàn)e極為陰極，故b、a、Pt、Ag極分別為：負(fù)極、正極、陽極、陰極。右池為電鍍池，硫酸銅溶液的濃度不變，D項(xiàng)正確，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；電子的移動(dòng)方向?yàn)椋篵Fe 、Cu Ag、Pta，C項(xiàng)錯(cuò)誤。8C解析 根據(jù)題中給出的反應(yīng)物與生成物以及得電子的反應(yīng)式，可以寫出反應(yīng)的總反應(yīng)式為2CO2=2COO2，可見該電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池，A項(xiàng)和B項(xiàng)均正確；由總反應(yīng)減去陰極反應(yīng)，可以得到陽極反應(yīng)為：4OH4e=2H2OO2，D正確；陰極反應(yīng)生成的OH在陽極完全反應(yīng)。故反應(yīng)前后溶液的pH并不變化，C錯(cuò)。9D解析 斷開K2，閉合K1時(shí)，裝置為電解池，兩極均有氣泡產(chǎn)生，則反應(yīng)為2Cl2H2OH22OHCl2，石墨為陽極，銅為陰極，因此石墨電極處產(chǎn)生Cl2，在銅電極處產(chǎn)生H2，附近產(chǎn)生OH，溶液變紅，故A、B兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；斷開K1、閉合K2時(shí)，為原電池反應(yīng)，銅電極反應(yīng)為H22e2OH=2H2O，為負(fù)極，而石墨電極反應(yīng)為Cl22e=2Cl，為正極，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。10D解析 左邊為電解水裝置，b極為陽極，發(fā)生失電子氧化反應(yīng)，產(chǎn)生O2，a極為陰極，發(fā)生得電子還原反應(yīng)，生成H2，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；d極為燃料電池的負(fù)極，發(fā)生失電子氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為H22e=2H，生成的H可透過隔膜進(jìn)入A，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。11D解析 只閉合K1，F(xiàn)e做陽極電解氯化鈉溶液，F(xiàn)e失電子生成Fe2，H在陰極得電子生成H2 和OH，F(xiàn)e2和OH擴(kuò)散到U形管底部相遇生成白色Fe(OH)2 沉淀，B項(xiàng)正確；只接通K2，F(xiàn)e 做陰極，不能失電子，此時(shí)相當(dāng)于惰性電極，該極生成氫氣，石墨電極生成氧氣，C項(xiàng)正確；綜上分析只接通K1鐵腐蝕最快，只閉合K3，形成原電池，鐵腐蝕的速率次之，都斷開時(shí)鐵自然腐蝕，而只接通K2時(shí)為鐵做陰極被保護(hù)，腐蝕速率最慢，A項(xiàng)正確。12(1)Zn2e=Zn2(2)CuCl2CuCl2CD(3)CuCl2或CuSO4D 解析 (1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將開關(guān)K5閉合，裝置為原電池，較活潑的Zn為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2。(2)乙同學(xué)用惰性電極電解CuCl2溶液，電解時(shí)的總方程式為CuCl2CuCl2，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合K1和K4或閉合K2和K3。(3)丙同學(xué)準(zhǔn)備在Fe上鍍Cu，則Fe為電鍍池陰極，接電源負(fù)極，Cu為電鍍池陽極，接電源正極，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)閉合K2和K3。應(yīng)選擇含Cu2的電解質(zhì)溶液為電解液。13(1)2H2e=H2，Mg22OH=Mg(OH)2(2)有淡黃色沉淀Cl2S2=2ClS(3)Ag與H2S的反應(yīng)式為2AgH2S=Ag2SH2，表明Ag2S的溶解度比AgCl小很多 (4)可能是H中和了OH造成褪色 (5)取少量D中褪色后的溶液于試管中，滴加12滴酚酞溶液，如果又顯紅色，則假設(shè)一正確 解析 電解飽和食鹽水產(chǎn)生的氣體為氫氣和氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，而氫氣在加熱條件下具有較強(qiáng)還原性，根據(jù)裝置圖可知a、b分別陰極和陽極，a極產(chǎn)生的氫氣將氧化銀還原為單質(zhì)銀，而b極產(chǎn)生的氯氣可氧化硫化鈉。過量的氯氣通入含酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色的原因可能為H中和了OH，也可能是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸的強(qiáng)氧化性所致。