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1课时训练22电解原理的应用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:2H2O+2e-H2↑+2OH-总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+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: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:B2.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:D3.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()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:A4.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NaClB.a为负极,b为正极;NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极;HClO和NaClD.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+2NaOHNaCl+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:B5.用石墨作电极,电解下列物质的溶液,其实质不是电解水的是()A.NaNO3B.NaOHC.Na2SO4D.NaCl2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:D6.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()①氯化钠溶液②硫酸铜溶液③氢氧化钠溶液④稀硫酸⑤稀盐酸⑥硫酸钠溶液A.①③⑤B.②④⑤C.②④D.②④⑥答案:C7.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,电解总反应为:2Cu+H2OCu2O+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0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O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,2H2O+2e-H2↑+2OH-,相应的CuCu2O,转移0.1mol电子生成0.05molCu2O,故B、C、D项错。答案:A8.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。①该电解槽的阳极反应式是。②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因。③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)得到溶液,蒸发结晶后可得较纯净的KOH。答案:(1)2Al2O34Al+3O2↑(2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑(3)①4OH--4e-2H2O+O2↑②H+放电,促进水的电离,OH-浓度增大③B39.向8g某二价金属的氧化物固体中加入稀硫酸,使其恰好完全溶解,已知消耗硫酸的体积为100mL,在所得溶液中插入铂电极进行电解,通电一定时间后,在一个电极上收集到224mL(标准状况)氧气,在另一个电极上析出该金属1.28g。(1)根据计算确定金属氧化物的名称。(2)求通电后硫酸溶液的物质的量浓度(溶液体积按100mL计算)。解析:设金属氧化物为RO,R的相对原子质量为M,其硫酸盐为RSO42RSO4+2H2O2R+O2↑+2H2SO42M1mol2mol1.28g0.01molx所以M=64,该金属为铜,氧化物为氧化铜。电解产生H2SO4的物质的量x=0.02mol,所以c(H2SO4)==0.2mol·L-1。答案:(1)氧化铜(2)0.2mol·L-1