1、第 2 课时 电解原理的应用 课时训练 22 电解原理的应用 一、非标准 1.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 溶液,溶液呈棕色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,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 解析:电解食盐水时发生的反应: 阳极:2Cl -2e- Cl2 阴极:2H 2O+2e- H2+2OH- 总反应:2NaCl+2H 2O 2NaOH+H2+Cl2 对照分析选项,A 错误;阳极附近的溶液中会溶有少量的 Cl2,滴加 KI 溶液后发生反应
2、: Cl2+2I- I2+2Cl-,溶液呈棕色,B 正确;阴极附近产生大量的 OH-,滴加酚酞后变红色,C 错误; 电解后生成 NaOH,溶液呈碱性,D 错误。 答案:B 2.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( ) A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有 Cu-2e- Cu2+ D.阴极反应都只有 Cu2+2e- Cu 解析:A 项电镀时镀件作阴极;B 项电解精炼铜时电解液成分改变;C 项电解精炼铜时,杂质若 有比铜活泼的金属(如锌),则还会发生 Zn-2e- Zn2+的反应。 答案:D 3.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是( )
3、 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 答案:A 4.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, 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
4、 ;HClO 和 NaCl 解析:电解饱和食盐水的方程式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+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,不能与 NaOH 反应。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 5.用石墨作电极,电解下列物质的
5、溶液,其实质不是电解水的是( ) A.NaNO3 B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl 解析:四个选项中阳离子相同,放电顺序为 H+(水)Na +,阴离子的放 电顺序为 Cl-OH-含氧酸 根,因此在阳极 A、B、C 三项均为 OH-放电;而 D 项在阳极上 为 Cl-放电,故 D 项不是电解水。 答案:D 6.用惰性电极电解下列溶液,其中随着电解的进行,溶液 pH 逐渐减小的是( ) 氯化钠溶液 硫酸铜溶液 氢氧化钠溶液 稀硫酸 稀盐酸 硫酸钠溶液 A. B. C. D. 答案:C 7.Cu2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图所示, 电 解
6、总反应为:2Cu+H 2O Cu2O+H2。下列说法正确的是( ) A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有 0.1 mol 电子转移时,有 0.1 mol Cu2O 生成 解析:从反应中得知 Cu 在通电时失电子,在阳极放电,发生氧化反应,另一电极(石墨) 作阴极, 发生还原反应,2H 2O+2e- H2+2OH-,相应的 Cu Cu2O,转移 0.1 mol 电子生成 0.05 mol Cu2O,故 B、C、D 项错。 答案:A 8.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
7、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。 解析:离子交换膜法电解提纯 KOH 时,阳极反应为: 4OH-4e- 2H2O+O2,阴极反应为: 4H2O+4e- 4OH-+2H2。电解过程中阳极附近的 K+通过阳离子交换膜向阴极移动,含氧酸 根离子不能通过离子交换膜。一段 时间后,阴极附近 K+、OH-浓度变大,从 B处(阴极区) 得到
8、 溶液,蒸发结晶后可得较纯净的 KOH。学+科+网 答案:(1)2Al 2O3 4Al+3O2 (2)2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2 (3)4OH-4e- 2H2O+O2 H +放电,促进水的电离,OH -浓度增大 B 9.( 2013山西六校联考)硒是制造光电池的一种原料 ,人体缺少硒就会得“克山病”, 从电解精炼 铜的阳极泥中提取硒的流程如下: 请回答下列问题: (1)实验室中电解精炼铜的简易装置如图所示,请在图中标出电极材料和电解液的名称。 (2)阳极泥中硒以 Se、Ag 2Se、Cu 2Se 等形式存在,Se 与浓硫酸反应的化学方程式为 。 (3)SeO2 溶于水得 H2S
9、eO3(Ka1=3.510-3,Ka2=5.010-8),亚硒酸溶液与 SO2 反应制硒的离子方程 式为 。 电解亚硒酸溶液可制得强酸 H2SeO4,则电解时的阳极反应式为 。 (4)上述硒的提取过程中存在的主要问题是 。 解析:(1) 电解精炼铜时粗铜作阳极,精铜作阴极,CuSO 4溶液作电解液。(2)根据流程图可知硒 的氧化产物为 SeO2,浓硫酸的 还原产物为 SO2,由此可得出化学方程式。(3) 根据题中提示 H2SeO3是弱酸,在离子方程式中应写化学式。电解亚硒酸溶液时,阳极发生氧化反应生成硒酸。 答案:(1)左侧:粗铜 右侧:精铜 电解液:硫酸铜溶液 (2)Se+2H2SO4(浓) SeO2+2SO2+2H2O (3)H2SeO3+2SO2+H2O Se+2S+4H+ H2SeO3-2e-+H2O Se+4H+ (4)浓硫酸的腐蚀性强;焙烧过程中产生大量有毒气体 SO2,污染环境(其他合理答案亦可)
