苏教版化学选修4《电解池的工作原理及应用》word教案.doc

专题1 第2单元 第3课时
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一、选择题
1.电解某盐溶液时在阴阳两极上一定相等的是( )
A.析出金属的物质的量 B.析出金属的质量
C.通过的电子数目 D.放出气体的体积
【解析】 电解池的阳极上一定不会析出金属,A、B项不成立;阴、阳两极若同时放出气体,放出气体的体积不一定相等,如用石墨电极电解食盐水时两极放出气体的体积相等,若用石墨电极电解Na2SO4溶液时,阴、阳两极放出H2、O2的体积比为2∶1,D项不符合题意。
【答案】 C
2.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pH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∶2
D.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∶1
【解析】 电解稀H2SO4,实质是电解水,因溶剂减少,H2SO4浓度将增大,故溶液的pH变小;电解稀NaOH溶液,虽然OH-在阳极放电,但H+同时也在阴极放电,其实质同样是电解水,溶液的浓度也将变大,故溶液的pH变大;电解Na2SO4溶液,其实质也是电解水,在阴极和阳极分别析出H2和O2,二者的物质的量之比为2∶1而非1∶2;电解CuCl2溶液,在阴、阳两极上分别析出Cu和Cl2,二者的物质的量之比为1∶1。
【答案】 D
3.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(多选)( )
A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O]
C.KCl[KCl] D.CuSO4[CuO]
【解析】 分析电解反应的原理,在两极析出什么物质(固体或气体)。相当于什么物质脱离反应体系就加入什么物质,即可使溶液完全复原。A选项,4AgNO3+2H2O 4Ag+O2↑+4HNO3,脱离反应体系的物质是4Ag+O2,相当于2Ag2O,所以应当加入适量Ag2O才能复原(加入AgNO3,会使NO3-的量增加)。B选项,2H2O2H2↑+O2↑,脱离反应体系的是2H2+O2,相当于2H2O,加入适量水可以复原。C选项,2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,脱离反应体系的是H2+Cl2,相当于2HCl,应通入适量HCl气体才能复原(加盐酸时,同时也增加了水)。D选项,2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,脱离反应体系的是2Cu+O2,相当于2CuO,加入适量CuO可以复原。
【答案】 BD
4.某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法中不正确的是(多选)( )
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:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.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
【解析】 阳极为非惰性电极,则电极参与反应,Cu-2e-===Cu2+,阴极首先生成H2;随时间推移,Cu2+浓度逐渐增大,H+浓度降低,故一段时间后,会析出Cu。
【答案】 BC
5.某同学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,设计了如图所示的装置。以下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NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
【解析】 电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置,若将阳极置于上方,则氯气一生成即逸出,不能完全与NaOH作用。显然,应将阳极置于下方,阴极置于上方,下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH吸收。反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。还应注意的是图中电极a、b是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极,则b为正极。
【答案】 B
6.已知金属M中混有金属P,电解精炼M,P以单质形式沉积于阳极下面的泥中,M、N组成原电池,M为正极,则M、N、P三种金属活动性顺序为( )
A.P>M>N B.N>P>M
C.P>N>M D.N>M>P
【解析】 根据电解精炼铜的原理即可进行类比分析。电解精炼M,P以单质形式沉积于阳极下面的泥中,则M比P活泼;M、N组成原电池,M为正极,则N比M活泼。总之,三种金属活动性顺序为:N>M>P。
【答案】 D
7.(2008年江苏单科)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+OH--e-===NiOOH+H2O
B.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
【解析】 因为阳极发生氧化反应,即化合价由低价态转化为高价态,所以A正确;充电过程是由电能转化为化学能的过程,所以B不正确;因放电时的原电池负极Cd失去电子后,又与附近的OH-结合成Cd(OH)2,导致OH-浓度降低,故C不正确;因原电池的电解质溶液的阴离子移向负极,故D不正确。
【答案】 A
8.如图两个电解槽中,,A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02 mol电子通过,下列叙述中正确的是( )\
A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64 g
B.甲烧杯中B极上电极反应式4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.乙烧杯中滴入酚酞试液,D极附近变红
D.乙烧杯中C极上电极反应式为4H++4e-===2H2↑
【解析】 首先根据与电源正负极的连接判断出A、C为阳极,而B、D为阴极,甲电解池中,A极发生4OH--4e-===2H2O+O2↑,B极发生Cu2++2e-===Cu,而乙电解池中C极发生2Cl--2e-===Cl2↑,而D极发生2H++2e-===H2↑,从而破坏水的电离平衡产生大量OH-,使酚酞变红色。
【答案】 C
9.用惰性电极电解饱和食盐水,当电源供给0.2 mol电子时停止通电,若此溶液体积为2 L,则所得电解液中氢氧根离子浓度为( )
A.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.1 mol·L-1 D.0.01 mol·L-1
【解析】 由2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑知,当电路中转移2 mol e-时生成2 mol NaOH,所以有n(NaOH)=0.2 mol,即c(OH-)==0.1 mol·L-1。
【答案】 C
10.以铁为阳极、铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀,此时共消耗的水的物质的量为( )
A.2 mol B.3 mol
C.4 mol D.5 mol
【解析】 电极反应式为:
阳极:Fe-2e-===Fe2+
阴极:2H++2e-===H2↑
沉淀反应为Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
整个过程的总反应方程式可写为:
4Fe+10H2O+O24Fe(OH