第四单元电解原理及其应用习题

第1页,共7页第四单元电解原理及其应用习题第一节电解原理知能达标训练1．电解CuSO4溶液时，若要求达到以下三点要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加，③电解液中[Cu2+]不变，则可选用的电极是()A．含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极B．纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D．用石墨作阳极，用隋性电极(Pt)作阴极2．用石墨作电极，电解1mol／L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是()A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl3．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．H2SO44．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．用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极增重ag时，在阳极同时产生bL气体(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为()A．22．4axbB．11．2axbC．5．6axbD．2.5axb6．用石墨作电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2．24L气体(标准状况)，则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为()A．1mo1．L－1B．2mo1．L－lC3mo1．L－1D．4mo1．L－17．在一定温度下，用铂电极电解饱和Na2SO4溶液，对电解质溶液判断正确的是()A．不会有晶体析出B．浓度变大C．浓度变小D．pH值不变8．电解84．75mLl6％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9．用Cu电极电解CuSO4溶液时，溶液的pH随时间(t)变化的关系如图所示。则曲线与实际情况相符的是()10．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CuSO4B．石墨石墨负极NaOHC．银铁正极AgNO3第2页,共7页D．铜石墨负极CuCl211.用惰性电极电解Fe2(SO4)。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溶液，后被电解的是CuSO4溶液D．阴极上不可能析出铜12．采用惰性电极从NO3－、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________。13．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___________________________________。14．关于“电解氯化铜溶液时的pH变化”问题，化学界有以下两种不同的观点：观点一：“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的pH升高。观点二：“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时pH值的变化如右图曲线关系。请回答下列问题：①电解前氯化铜溶液的pH值处于A点位置的原因是；________________________。(用离子方程式说明)②“理论派”所持观点的理论依据是：____________________________________。③“实验派”的实验结论是_________________，他们所述“精确实验”是通过______________确定的。④你持何种观点?你所持观点的理由是(从化学原理加以简述)____________________________________。综合能力训练1．100g无水氢氧化钾溶于100g水中，在T°C下电解该溶液，电流强度I==20A，电解时间为5h。电解结束温度恢复至T°C，分离析出KOH·nH2O固体后，测得剩余溶液的总质量为150g，若T°C时无水氢氧化钾的溶解度为150g，求析出氢氧化钾晶体的化学式。(法拉第常数F==9．65×104C／mol)第3页,共7页第二节氯碱工业知能达标训练1．铁棒和石墨棒用导线连接后，浸入0．01mol／L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Cl22．用惰性电极电解饱和食盐水，当电源供给0．2mol电子时，停止通电，若此溶液体积为2L，则所得电解液的pH是()A．1B．8C．13D．143．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+、SO42－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．⑤②④③①4．用惰性电极电解500mLNaCl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．8～1013．10～12C．5～6D．3～45．用惰性电极电解粗制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内。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6．电解溶质质量分数为26．0％的饱和食盐水100g，通过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％7．用惰性电极以1A的电流电解200mL0．5mol／L的KCl溶液。当溶液的pH==12时，电解通电的时间是()A．3min13sB．3．3min21sC．3min32sD．3min39s8．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，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，且对人体无害，跟发生器直接有关的反应是()A．2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑B．H2+Cl2===HClC．Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2OD．NaClO+HCl===NaCl+HClO9．如图abcd是一张浸有饱和食盐水的滤纸，E、F为铂片，其附近滴有两滴石蕊试液。X,Y为Cu、Zn组成。(1)若工作时，E附近出现蓝色，则E为________极，F为______极;Y为______极，y极材料为________.(2)若E、F均为铜片，其余不变，则E、F的电极反应：E极：________________________，F极；____________________________。第4页,共7页10．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______________________。综合能力训练1．20°C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?第5页,共7页第4单元电解原理及其应用习题答案第一节电解原理答案知能达标训练1．B分析；电解时阴极质量增加，则阴极cu2+放电，溶液中c(Cu2+)不变，故阳极有铜失去电子，Cu2+进入溶液2．C分析：A．电解HCl(aq)，阴极2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极产生OH－，溶液pH变大B．电解NaOH(aq)相当于电解水，随溶液体积的减少，NaOH浓度增大，pH变大C．电解Na2SO4(aq)亦相当于电解水，但Na2SO4浓度的增大，对溶液pH无影响D．电解NaCl(aq)，阴极2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极产生OH－，溶液pH变大3．B分析：由题可知：阴极金属离子放电，阳极OH－放电4．D分析：当用活性材料作电极，阳极反应应该是金属失电子，金属被溶解5．C6．A7．D分析：电解饱和Na2SO4溶液，实质是电解水c(Na2SO4)不改变，pH也不变，且有晶体析出8．D分析：m[NaOH(aq)]==1．18g／cm3×84．75mL＝l00g根据电解前后溶质不变，则有(设水的减少量为xg)，100×l6％==(100-x)·19．5％x==18g条件未给，不能选B9．D10．A11．C分析：由反应Fe2(SO4)3+Cu===2FeSO4+CuSO4可知，氧化性：Fe3+Cu2+，则Fe3+得电子能力比Cu2+强，所以，在阴极首先得电子的是Fe3+(Fe3++e－==Fe2+)，即Fe2(SO4)3溶液先被电解；CuSO4溶液后被电解12．①HNO3，Ba(NO3)2②AgNO3③HCl，BaCl2分析：①两极分别放出H2和O2，则溶液中不能含有Ag+、Cl－；②阴极析出金属，说明溶液中含有Ag+，阳极放出O2，则不能含Cl－，∴该电解质应为AgNO3；③两极分别放出气体，且体积比为1：1，说明放出气体的两种粒子的离子所带电荷数和分子形式等同，只有H+、Cl－(H+放电，则肯定无Ag+，Cl－放电，无NO3－)，∴电解质组合为HCl或BaCl2。13．①铁，增大；②MnO42－－e－===MnO4－；③2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑分析：MnO42－→MnO4－，分析Mn元素价态+6→+7，可知需MnO42－－e－＝MnO4－(阳极反应)，∴阳极必须用石墨等惰性材料作电极，否则失电子为电极材料，而不是MnO42－，则阴极以铁为电极，电极反应为；2H++2e－＝H2↑产生OH－，故pH将增大；总电解反应的化学方程式在电子转移守恒的基础上将阴、阳两极反应迭加即得14．①Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+②CuCl溶液中存在上述平衡，电解时，Cu2+得电子被还原，致使水解平衡向左移动，c(H+)下降，pH升高③pH降低，测定溶液的pH④同意实验派的观点，由于2Cl－－2e－===Cl2，Cl2+H2OHCl+HClO，生成HCl、HClO，故pH下降综合能力训练1．解：电解了的水m(H2O)==41065.93600520×12×18===33．6(g)第6页,共7页150g饱和溶液中的KOH：m(KOH)==150×150100+150==90(g)，含H2O：150—90==60g则晶体中的KOH：m(KOH)晶体＝100g－90g＝l0g结晶水的质量：m(H2O)晶体==100g－60g－33．6g==6．4g，则n=6.418÷1056＝1．99≈2．∴析出氢氧化钾晶体的化学式为：KOH·2H2O第二节氯碱工业答案知能达标训练1．B分析：形成原