《电解原理及应用》高考试题.doc

电解原理及应用高考试题一、 选择题1、(92年全国14)用石墨作电极电解1 mol·L1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（ ）AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl2、(1992年上海)在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是( )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锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子3、(1993年全国12)图14-4中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极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CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl24、(1994年上海14)下列叙述正确的是( )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。镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀。电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2OA B C D5、（2006年全国卷6、95年全国17)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯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.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:26、(1996年全国21)实验室用铅蓄电池作电源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+SO42=PbSO4+2e，正极PbO2+4H+SO42+2e=PbSO4+2H2O今若制得Cl2 0.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是( )A0.025 mol B0.050 mol C0.10 mol D0.20 mol7、(1998年全国，10)下列关于铜电极的叙述正确的是( )A铜锌原电池中铜是负极 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8、(1999年全国24)用惰性电极电解M(NO3)的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量是( )A. B. C. D. 9、(2000年全国，18)下列关于实验现象的描述不正确的是( )A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快10、(1998年全国，22)将质量分数为0052(52%)的NaOH溶液1 L(密度为1.06 g·cm3)用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是( )NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.211、(2000年春，24)用两支惰性电极插入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)，电极上析出银的质量大约是( )A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg12、（2002春季理综，12）通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）n（硝酸亚汞）=21，则下列表述正确的是（ ）A 在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（银）n（汞）=21B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C 硝酸亚汞的分子式为HgNO3D 硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)213、（2002上海化学16）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，设计了如图的装置，则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NaClB、a为负极，b为正极；NaClO和NaClC、a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl14、（2002广东10）在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应15、（2003上海化学16）右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是 （ ）A、 a为负极、b为正极 B、a为阳极、b为阴极C、电解过程中，d电极质量增加 D、电解过程中，氯离子浓度不变19、（2003江苏、广东16）用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）A 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变B 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:120、（2004年广东、广西化学，11）PHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是（ ）A、NaoH B、H2SO4 C、AgNO3 D、Na2SO421、（2004年上海化学13）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（ ）放电充电3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH22、（05江苏14）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 下列叙述不正确的是（ ）A放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO + 4H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强23、（2006四川卷11）下列描述中，不符合生产实际的是 （ ）A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极24、（05全国卷I11）关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色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25、（05天津12）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 = NiB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Pt26、(2007年广东卷20)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是( )A、可用铁作阳极材料B、电解过程中阳极附近溶液的pH升高C、阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D、1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子。27、(2007年全国卷I8)以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为( )A. 0.64 g B. 1.28 g C. 2.56 g D. 5.12 g28、(2007年江苏卷11)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )稀H2SO4Cu石墨A. 电解过程中，铜电极上有H2产生B. 电解初期，主反应方程式为：CuH2SO4 CuSO4H2C. 电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D. 整个电解过程中，H的浓度不断增大29、(2007年上海卷16)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )铂片 滤纸 铅笔祝你成功ab直流电源A. 铅笔端作阳极，发生还原反应 B. 铂片端作阴极，发生氧化反应C. 铅笔端有少量的氯气产生 D. a点是负极，b点是正极铜丝表面皿隔膜(只允许SO42 通过)滤纸(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)ZnSO4溶液CuSO4溶液YZnCuX30、(2007年重庆卷11)如图所示，下列叙述正确的是( )A. Y为阴极，发生还原反应B. X为正极，发生氧化反应C. Y与滤纸接触处有氧气生成D. X与滤纸接触处变红31、(2007年天津卷l2)下列有关工业生产的叙述正确的是A合成氨生产过程中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高N2、H2的转化率B硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用SO3转化为H2SO4时放出的热量C电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的C12进入阳极室D电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小32、（2008海南卷7）关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）A在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO42（aq）= PbSO4(s) +2eB在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42（aq）33、（08上海卷12）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( ) Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小34、（08全国卷13）电解100mL含c（H+）0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）A0.10mol/LAg+ B0.02mol/L Zn2+ C0.20mol/L Cu2+ D0.20mol/L Pb2+35、（2008全国卷10）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实验现象中正确的是（ ） A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 Ca 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色 Db 电极附近呈红色，a 电极附近呈蓝色36、（2008江苏卷5）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是（ ）A充电时阳极反应：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动37、（08北京卷5）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是（ ）A正极反应式为：O22H2O4e =4OHB工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变C该燃料电池的总反应方程式为：2H2O2=2H2OD用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移38、（08天津卷12）下列叙述正确的是（ ）A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀二、填空题1、(1998年上海31)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图14-4如下图14-4依据上图，完成下列填空：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_ ，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)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为 、 。(3)如果粗盐中SO42含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是 (选填a，b，c多选扣分)。aBa(OH)2 bBa(NO3)2 cBaCl2(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42，加入试剂的合理顺序为 (选填a、b、c多选扣分)。a先加NaOH,后加Na2CO3，再加钡试剂b先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3(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)在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；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO 和H2，相应的化学方程式为 。2、（2003年春季）如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。 当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则图装置中的X端应与直流电的 极相连，它是电解池的 极。 电解后铜片B的质量 （答“增加”、“减少”或“不变”）。 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。（已知电子电量e=1.60×1019C）3、（2004全国2814分）在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：（1）阳极上的电极反应式为_。（2）阴极上的电极反应式为_。（3）原上层液体是_。（4）原下层液体是_。（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_ 。（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是_，现象是_4、(2006重庆卷27)铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H+2SO2-4 2PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:（1） 放电时：正极的电极反应式是_;（2） 电解液中H2SO4的浓度将变_;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(3)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按题27图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_、B电极上生成_,此时铅蓄电池的正负极的极性将_。5、(2006北京卷27)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：(1)工业冶炼铝的化学方程式是_.(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_.(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，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. 该电解槽的阳极反应式是_.通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_。除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_(填写“A”或“B”)导出。AaXY6、（2004全国2715分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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） 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试液，则电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 X电极的材料是 ，电极反应式是 。 Y电极的材料是 ，电极反应式是 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）7、（05北京27）X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知： X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物； Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：（1） Z2Y的化学式是 （2） Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是 。（3） 如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（）、C（）为多孔石墨电极。接通S1后，C()附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C()的电极名称是 （填写正极或负极）；C()的电极反应式是 。（4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是： 。8、(2007年山东卷31【化学化学与技术】)(8分)工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如下图所示。(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽。离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是_。电解槽中的阳极材料为_。(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和Mg(OH)2，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备？_原因是 。(3)溴单质在四氧化碳中的溶解度比在水中大得多，四氧化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是_。答案：1、(1)2Cl-2eCl2 升高 （2）Ca2+CO=CaCO3 Mg2+2OH-=Mg(OH)2 (3) A.C. (4)B.C.(5) 蒸发 过滤 (6) NaCl+H2OH2+Cl2+2NaOH2、（1）负 ，阴（2）减少（3）3、（1）2 =I2 （2）2=H2 （3）KI（或NaI等）水溶液（4）CCl4（或CHCl3等） （5）I2在CCl4中的溶解度大于在水中溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中（6）焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。例如，若中答NaI水溶液，这里答火焰呈黄色。）4、（1）PbO2 + 2e + 4H+ +2SO42 = PbSO4 + 2H2O ；小；48（2）Pb； PbO2 ；对换。5、（1）（2）（3） 放电，促进水的电离，浓度增大 B6、2H+ + 2e - = H2 放出气体，溶液变红。 2Cl - - 2e - = Cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。纯铜 Cu2+ + 2e - = Cu 粗铜Cu - 2e - = Cu2+ 7、（1）Na2O （2）2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2 （3）负极 Cl2+2e 2Cl （4）Cu+H2O2+2H+ Cu2+2H2O8、(1)阴离子(Na)；钛(或石墨)。 (2)否。如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀，产品不纯。 (3)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低、环境污染严重。