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高中化学学习材料
(人教版)第三节 《电解池—电解原理的应用》过关训练试题
(时间:40分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题4分,每小题有1-2个正确选项,共48分)
1.以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极,加入9.8g Cu(OH)2后溶液与电解前相同,则电解时电路中流过的电子为( D )
A.0.1mol B.0.2mol C.0.3mol D.0.4mol 2.用铂电极电解氢氧化钠溶液,测定两极逸出气体的总体积,记录如下:
时间/min 气体体积/mL 阴极生成的气体 阳极生成的气体 下列说法错误的是( A ) A.阴极电极反应式是:4OH-4e===2H2O+O2↑ B.电解池总化学方程式为:2H2O
2H2↑+O2↑
-
-
1 6 2 2 12 4 3 20 7 4 29 11 5 39 16 6 49 21 7 59 26 8 69 31 C.开始电解阶段O2、H2在水中未达到饱和,两极产生气体的体积比不符合理论比值 D.自第4分钟末开始阴极与阳极产生的气体的体积比约为理论的比值
3.在500mL 1.0mol·L的CuSO4溶液中,阳极为100g Cu片,阴极为100g Zn片,通电一段时间后,立即取出电极,测得Zn片质量变为106.4g,此时剩余溶液中CuSO4的物质的量浓度为( C )
A.0.25mol·L B.0.8mol·L
-1
-1
-1
C.1.0mol·L D.1.2mol·L
-1-1
4.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 ) 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.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
5.为了除去粗盐中的Ca、Mg、Cu、Fe、SO4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( C、D )
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加入适量盐酸 ④加过量的Na2CO3溶液 ⑤加入过量的BaCl2溶液
桑水
2+2+2+3+2-
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A.①④②⑤③ B.④①②⑤ C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
解析:按除杂的基本要求,为了保证杂质离子完全除去,所用试剂一般应该稍过量,但又不能引入新杂质,而且方法要尽可能简单。解题时,要弄清每加一种试剂的作用以及过量的试剂如何在下一步除去。过量的NaOH溶液是为了使粗盐水中的Mg、Cu、Fe等离子形成沉淀,多加的NaOH最后可用HCl溶液中和;加BaCl2可除去SO4;加过量的Na2CO3溶液是为了使粗盐水中的Ca以及上一步中过量的Ba形成沉淀而除去。从以上分析可以知道Na2CO3溶液必须在加入BaCl2溶液之后才能加入,以保证过量的钡试剂不致引入新杂质;而盐酸应该在过滤操作后加入,以防止在加入酸调节溶液pH时,某些沉淀会溶解或部分溶解。至于NaOH溶液和BaCl2溶液加入的先后顺序,则没有原则性的差别。按以上分析可以知道C和D选项符合题意。
6.现有500mL混有NaOH的饱和食盐水,pH=10,用惰性电极电解一段时间后,阴极共产生5.6 L H2(已换算成标准状况下体积)。则电解后溶液在室温下pH为( D )
A.8 B.10 C.12 D.14
解析:电解该溶液实质为电解饱和食盐水,最终溶液的碱性为原有NaOH和电解生成的NaOH共同造成的。原先溶液的pH=10,所以原溶液的H浓度c(H)=1.0×10
-4
-1
+
+
-10
2-
2+
2+
2+
2+
3+
mol·L;则 c(OH)=
-4
-1
-1-
KW
-5
cH+
1×10
=-10
1×10
-14
=1×10mol·L。原有NaOH的物质的量n(NaOH)=0.50 L×1×10mol·L=5.0×10mol。
由于电解饱和氯化钠溶液所生成的NaOH的物质的量可以根据电解方程式计算求得,即: 2NaCl+2H2O
2NaOH2moln(NaOH)+Cl2↑+H2↑22.4 L5.6 L
n(NaOH)=
2 mol×5.6 L
=0.50mol
22.4 L
-5
所以溶液中NaOH总的物质的量应该为0.50mol+5.0×10mol≈0.50mol,则最后所得NaOH溶液的物质的量浓度应为c(NaOH)=则c(OH)=1.0mol·L,c(H)=pH=-lg{c(H)}=-lg(1×10
+
-14
-
-1
+
0.50 mol-1
=1.0mol·L,
0.50 L=1×10
-14
KW
-cOH
1×10=1.0
-14
mol·L,则
-1
)=14。
7.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,设计了如图所示的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( B )
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
8.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可由反应2Cu+4I===2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈蓝色,对这个现象的正确解释是( )
桑水
2+-
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①阴极2H+2e===H2↑,使c(OH)>c(H) ②阳极2Cu-4e+4I===2CuI+I2,I2遇淀粉变蓝 ③阳极Cu-2e===Cu,Cu显蓝色 ④阳极2I-2e===I2,碘遇淀粉变蓝( A )
A.①② B.①③ C.①④ D.③④ 解析:由于阳极材料是Cu,属于活泼电解,故Cu-===Cu,但是由于Cu与I之间发生氧化还原反应2Cu4I===2CuI+I2,阳极反应可将两者加和得2Cu-4e+===2CuI+I2,其蓝色是由淀粉遇I2所致,故A选项符合意。
9.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三点要求:①阳极质量减少;②阴极质量增加;③溶液中c(Cu
+
2
-
-
2+
2+
-
2
-
2+
2+
-
-
+--+--
2e
+
-
+
-
4I
题
)不变。可选用的电极是( A )
A.纯铜作阳极,含Zn、Ag的铜合金作阴极 B.含Zn、Ag的铜合金作阳极,纯铜作阴极 C.用纯铁作阳极,用纯铜作阴极 D.用石墨作阳极,用惰性电极(Pt)作阴极
10.如图装置进行实验,若图中的x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴不可能表示的是(假
设溶液的体积不变)( D )
A.Ag物质的量浓度 B.NO3物质的量浓度 C.溶液的pH D.银棒的质量
11.在2 L 6%的KOH溶液(密度为1.05g/cm)中通直流电电解,当溶液的浓度改变2%时,溶液的浓度及电极上析出的物质的质量是( B )
A.浓度为8%,阳极析出58.33g物质,阴极析出466.67g物质 B.浓度为8%,阳极析出466.67g物质,阴极析出58.33g物质 C.浓度为8%,阳极析出233.33g物质,阴极析出58.33g物质 D.浓度为4%,阳极析出3.6g物质,阴极析出29.25g物质 解析:(阳极:O2,阴极:H2。M(O2):m(H2)=8:1巧解法) 12.将一直流电源的正、负极,分别接在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液浸湿的滤纸上,经过一段时间后,两极附近滤纸的颜色分别是( D )
阳极 阴极 A 蓝 白 B 白 蓝 C 红 蓝 D 蓝 蓝 3
-+
解析:食盐水、碘化钾淀粉溶液和石蕊试液 两种情况。 二、非选择题(共52分)
13.(14分)如图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸。C为盛有稀硫酸的电解槽,e、f为铂电极。接通电路后。发现B上的c点显红色。
桑水
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