2019-2020学年高中化学人教版选修4同步跟踪训练：4.3 电解池 .doc

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1、2019-2020学年高中化学人教版选修4同步跟踪训练4.3 电解池1、若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是( )将铜片接在电池的正极上将银片接在电源的正极上需用CuSO4溶液作电解液在银片上发生的反应是4OH4e=O22H2O需用AgNO3溶液作电解液在铜片上发生的反应是Age=AgABCD2、在电解水制取和时,为了增强溶液的导电性,常加入一些电解质.下列物质中最合适的是( )A. B. C. D. 3、某工业废气中的经如图所示的两个循环可分別得到S和,假设循环I、II处理等质量的。下列说法正确的是( )A.“反应1”和“电解”中的氧化产物分别是和B.“反应2”和“吸收”中的均起还原剂的作用C

2、.铁网或石墨均可作为循环II电解过程中的阳极材料D.循环I、II中理论上分别得到S和的物质的量之比为1:14、关于下列装置说法正确的是（ ）A.装置中,一段时间后CuSO4浓度增大B.装置中滴入酚酞,a极附近变红C.用装置精炼铜时,c极为粗铜D.装置中发生吸氧腐蚀5、某同学按下图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水，当K闭合时，从右向左通过交换膜移向A极。下列分析正确的是( )A. 溶液中c()减小B. B极的电极反应： C. Y电极上有产生，发生还原反应D. 反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀6、某化学兴趣小组进行如下两组电解实验。实验一:已知在固体电解质中只有特

3、定离子才能移动。按照如图所示装置探究-AgI固体电解质导体是Ag+导电还是I-导电;实验二:用惰性电极电解硫酸铜和盐酸混合液,对产生的气体进行研究。关于以上实验,下列说法正确的是( )A.实验一:若-AgI固体电解质导体是Ag+导电,则通电一段时间不均匀B.实验一:若-AgI固体电解质导体是I-导电,则通电一段时间后的晶体密度仍均匀C.实验二:若阳极产生的气体为纯净气体,阴、阳两极产生的气体体积比1D.实验二:若阳极产生的气体为混合气体,阴、阳两极产生的气体体积比可能17、图乙是根据图甲的电解池进行电解时某个量（纵坐标x）随时间变化的函数曲线（各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变

4、化对电极反应的影响），这个量x是表示（ ）A各电池析出气体体积总数的变化B各电解池阳极质量的增加C各电解池阴极质量的增加D各电极上放电的离子总数的变化8、三室式电渗析法处理含废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是( )A.通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B.该法在处理含废水时可以得到NaOH和产品C.负极反应为，负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol 的生成9、如图X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板

5、质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是( )a电极b电极X电极电解质溶液AFe石墨正极稀硫酸BZnCu负极CuSO4溶液C石墨Pt负极AgNO3溶液DPtCu正极CuCl2溶液A.AB.BC.CD.D10、已知1L Al(NO3)3和Cu(NO3)2的混合溶液中c()=0.7mol/L,用石墨作电极电解该混合溶液,当通电一段时回后,两极均有气体生成(电解前后溶液的体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )A.电解后溶液的pH增大B.电解过程中在阴极附近有沉淀生成C.原混合溶液中c(Al3+)=0.7mol/LD.电解后溶液中仍有Cu2+11、双氧水是一种重要的绿色试剂,工业上可

6、采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2为还原产物),其电解的化学方程式为:3H2O+3O2=O3+3H2O2。下列有关说法正确的是( )A.电解池的阳极生成双氧水,阴极生成臭氧B.电解池中H+移向阴极C.产生臭氧的电极反应式为3H2O+6e-=O3+6H+D.产生双氧水的电极反应式为2H2O-2e-=H2O2+2H+12、如图所示装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示( )c(Cu2)c()a棒的质量b棒的质量 溶液的pHA B C D13、根据下图所示的装置，判断下列说法不正确的是（ ）A、该装置中Cu极为阳极B、当铜片变化了0.2mol时，a极上消耗的O2在标准状

7、况下的体积约为2.24LC、该装置中b极的电极反应式是：H22OH-2e-=2H2OD、该装置中a极为正极，发生氧化反应14、电解原理和原电池原理是电化学的两个重要内容，引起了人们的研究兴趣。 （1）现有以下三种乙醇燃料电池(DEFC)。s碱性乙醇燃料电池中，电极a上发生的电极反应式为_。酸性乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为_。熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电极b上发生的电极反应式为_。（2）0.4mol CuSO4和0.4mol NaCl溶于水，配成1L溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极得到0.3mol Cu时，另一个电极上生成的气体在标准状况下的体积为_L。（3）

8、新型绿色硝化剂N2O5可以N2O4为原料用电解法制备,实验装置如图所示,则电极B接直流电源的_极,电解池中生成N2O5的电极反应式为_15、研究在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。(1)溶于海水的主要以4种无机碳形式存在,其中占95%.写出溶于水产生的方程式:_。(2)在海洋碳循环中,通过如图1所示的途径固碳。写出钙化作用的离子方程式:_。同位素示踪法证实光合作用释放出的只来自.用标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整:(3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础.测量溶解无机碳,可采用如下方法:气提、吸收。用从酸化后的海水中吹出并用

9、碱液吸收(装置示意图如图2),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。滴定.将吸收液吸收的无机碳转化为,再用HCl溶液滴定,消耗mLHCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度=_。(4)利用如图3所示装置从海水中提取,有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取的原理:_。用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海.处理至合格的方法是_。16、膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用,有人设想利用电化学原理制备少量H2SO4和绿色硝化剂N2O5,制备装置如图1所示:(1)A装置是_(填“原电池”或“电解池”,下同),B装置是_。(2)N2O5在电解池的_(填“阳极”或“阴极”)区生成,其电极反

10、应式为_。(3)通入O2一极的电极反应式为_。(4)若通入SO2的速率为2.24Lmin-1(标准状况),为持续稳定生产,H2SO4溶液的浓度应维持不变,则左侧水的注入速率应为_gmin-1。(5)电解NO可以制备NH4NO3,其工作原理如图2所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A。A是_(填化学武),说明理由:_。(6)电化学降解的原理如图3所示。若电解过程中转移了2mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(m左-m右)为_g。 答案以及解析1答案及解析：答案：B解析： 2答案及解析：答案：C解析：A.加入,发生,生成氯气,影响氧气的生成,故A错误;B.加入,电解溶液时一极析铜

11、,另一极产生氯气,不是电解的水,故B错误;C.加入,增大溶液浓度,导电性增强,且不影响和的生成,故C正确;D.加入,在阴极上析出,影响氢气的生成,故D错误.故选C. 3答案及解析：答案：D解析：由题图可知，“反应1”是与反应生成，发生还原反应，还原产物是，“电解”是硫酸锰溶液电解成成硫酸和二氧化锰，氧化产物是，A错误；“反应2”中二氧化硫转化为硫单质，发生还原反应，是氧化剂，“吸收”中转化为硫酸根离子，发生氧化反应，是还原剂，B错误；金属作为循环II电解过程中的阳极材料时，参与电解反应，故不能用铁网作阳极材料，C错误；二氧化硫转化为硫单质或硫酸，根据S原子守恒可知，D正确。 4答案及解析：答案

12、：B解析： 5答案及解析：答案：D解析： 6答案及解析：答案：D解析：实验一为电解装罝,两电极均是银,通电后阳极银溶解生成Ag+,若-AgI固体电解质导体是Ag+导电,阳极溶解的Ag+进入-AgI固体电解质导体,同时在阴极析出Ag,整个-AgI固体电解质导体没有变化,通电一段时间后的晶体密度均匀,A错误。若-AgI固体电解质导体是I-导电,阳极上Ag放电生成Ag+,与迁移过来的I-结合成Ag+。阴极的I-向阳极迁移后,保留Ag+,Ag+得电子生成Ag,一段时间后导致晶体的阳极附近为AgI,阴极附近为金属Ag,晶体密度不均匀,B错误。实验二中,用惰性电极电解CuSO4和盐酸的混合溶液,电解时,阳

13、极依次进行的反应是2Cl-2e-=Cl2,4OH-4e-=2H2O+O2;阴极依次进行的反应是Cu2+2e-=Cu,2H+2e-=H2。当阳极产生的气体为纯净气体时,气体只能是Cl2,阴极上先析出Cu,再产生O2,所以阴极上可能不生成气体.也可能产生H2,若阴极上生成了H2,H2的物质的量必小于Cl2的物质的量,阴、阳两极产生的气体体积比1,C错误。当阳极产生的气体为混合气体时,产生的气体为Cl2和O2。若溶液中Cu2+比较多,阴极可能不产生气体。若溶液中Cu2+比较少,阴极有心生成。阳极生成O2的反应为4OH-4e-=2H2O+O2,电路中每转移4mol电子时生成1mol O2,消耗的电子多

14、,生成的气体少,所以一段时间后,阴、阳两极产生的气体体积比可能为1,D正确。 7答案及解析：答案：C解析： 8答案及解析：答案：B解析： 9答案及解析：答案：C解析： 10答案及解析：答案：B解析： 11答案及解析：答案：B解析： 12答案及解析：答案：D解析： 13答案及解析：答案：D解析： 14答案及解析：答案：(1) C2H5OH+16OH-12e-=2-+11H2O O2+4H+4e-=2H2O O2+2CO2+4e-=(2)5.6 (3)负 N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+解析： 15答案及解析：答案：(1)(2),(3)(4)a室:,通过阳离子进入b室,发生反应:c

15、室的反应:,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH解析：(3)向盛有海水的装置中通入应长进短出，酸化海水应用难挥发的硫酸。由可以看出，。(4)a室为阳极室，放电生成的可通过阳离子膜进入b室与反应产生;c室为阴极室，放电生成使c室溶液呈碱性，故用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH后，再将其排回大海。 16答案及解析：答案：(1)原电池;电解池(2)阳极;N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+(3)O2+4e-+4H+=2H2O(4)13.4(4)NH3;根据总反应8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,可知反应中有HNO3生成,

16、需要补充NH3将HNO3转化为NH4NO3(其他合理答案也可)(6)14.4解析：(1)A装置中SO2与O2自发反应生成H2SO4,符合原电池原理,且B装置中c、d两极均为惰性电极,不符合构成原电池的条件,因此可推知A装置为原电池,用来制备H2SO4;B装置为电解池,用来制备N2O5。(2)装置B中,N2O4被氧化生成N2O5,N2O5在阳极区即c电极生成(N2O5是硝酸的酸酐,极易和水反应,不可能在d极生成)。阳极区是无水硝酸,HNO3没有电离,溶液中不存在H+和,在电极反应式中应保留其化学式,所以阳极的电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+。(3)通入O2的电极为正极

17、,O2得到电子被还原,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。(4)A装置中通入SO2的一极发生氧化反应,电极反应式为5O2-2e-+2H2O=4H+,为持续稳定生产,H2SO4溶液的浓度维持不变,SO2的消耗速率为0.1molmin-1,消耗H2O的速率为0.2molmin-1,同时生成H2SO4的速率为0.1molmin-1,即9.8gmin-1,所以加入水的速率为(0.218+9.8)gmin-1=13.4gmin-1。(5)方法一：电解的总反应为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,在电解过程中有HNO3产生,需要补充NH3将HNO3转化为NH4NO3;方法二：由图示可知,阴

18、极电极反应为NO+5e-+6H+=+H2O,阳极反应为NO-3e-+2H2O=+4H+,根据得失电子守恒可判断出：当转移的电子数目相同时,阳极产生的的物质的量多于阴极产生的的物质的量,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需要补充NH3。(6)右室中被还原生成N2,右室是阴极室,阴极电极反应为2+10e-+6H2O=N2+12OH-;阳极电极反应为2H2O-4e-=4H+O2。若反应中转移2mol电子,阳极放出0.5mol O2,同时生成的2mol H+经质子交换膜进入电解池的右侧,则m左=0.532g+21g=18g;阴极放出0.2mol N2,同时有2mol H+进入,则m右=0.228g-2lg=3.6g;故m左-m右=18g-3.6g=14.4g。