电解原理及其应用

第四单元电解原理及其应用单元测试（时间：90min总分：110分）一、选择题：每小题3分，共60分。1．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是()A．NaOHB．NaClC．KBrD．Na2CO32．1L0．1mol／LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2．16g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发)()A．溶液的浓度变为0．08mol／LB．阳极上产生112mLO2(标准状况)C．转移的电子数是1．204×1022个D．反应中有0．01mol的Ag被氧化3．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为28g，则两电极的质量分别为()A．阳极100g，阴极128gB．阳极93．6g，阴极121．6gC．阳极91．0g，阴极119．0gD．阳极86．0g，阴极114．0g4．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，一段时间后，测定其pH值变化，所记录的结果正确的是()ABCD电解质溶液HClAgNO3BaCl2KOHpH值变化减小增大不变增大5．电解硫酸溶液时，放出25mL(标况)O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的()A．45mLB．50mLC．75mLD．100mL6．用惰性电极电解pH==6的CuSO4溶液500mL，当电极上有16mg铜析出时，溶液的pH值约是(设电解前后溶液体积变化可以忽略，阴极上没有H2析出)()A．1B．3C．6D．97．用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是()阳极阴极溶液甲物质乙A．PtPtNaOHNaOH固体B．PtPtH2SO4H2OC．CPtNaCl盐酸D．粗铜精铜CuSO4Cu(OH)28．如图所示，图中四种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0．002mol电子，此时溶液的pH值由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化)A．①②③④B．②①③④C．②①④③D．①②④③9．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是()A．AgNO3B．Na2SO4C．CuCl2D．KCl10．将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0．064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积的变化)。此时溶液中氢离子浓度约为()A．4×10－3mol·L－1B．2×10－3mol·L－1C．1×10－3mol·L－1D．1×10－7mol·L－111．在25℃时，将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极逸出amol气体，同时有wgNa2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液的质量分数是()A．ww+18a×100％B．ww+36a×100％C．7100w161(w+36w)％D．7100w161(w+18a)％12．X、Y、Z、M代表四种金属，金属X和Z用导线连接放人稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气析出；若电解Y2+离子和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出,又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()A．XZYMBXY2MC．MCZXYD．XZMY13．目前，人们正在研究开发一种高能电池--钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的S′－Al2O3陶瓷作固体电解质，反应式如下：2Na+xSNa2Sx，以下说法正确的是()A．放电时，Na作正极，S作负极B．充电时钠极与外电源的正极相连C．若用此电极电解硝酸银溶液，当阳极上产生标准状况下气体1．12L时，消耗金属钠4．6gD．充电时，阴极发生的反应为：Rx2－－2e－==xS14．用惰性电极电解VmL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间后，阴极有wmg金属析出，溶液的pH从6．5变为2．0(体积变化可忽略不计)。析出金属的相对原子质量为()A．100w／VB．200w／VC．2×10－5w／VD．1×10－5w／V15．以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为()A．2molB．3molC．4molD．5mol16．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，铁作阴极，溶液中含有锌离子B．铂作阴极，铁作阳极，溶液中含有锌离子C．铁作阳极，铁作阴极，溶液含亚铁离子D．锌作阴极，铁作阳极，溶液中含锌离子17．实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb+SO42－===PbSO4+2e－正极PbO2+4H++SO42－+2e－===PbSO4+2H2O今若制得Cl20．050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()A．0．025molB．0．050molC．0．10molD．0.20mol18．下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是()A．粗铜板体：阳极B．电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2++2e－＝CuC．粗铜中所含Na、Fe、Zn等杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D．电解铜的纯度可达99．95％～99．98％充电放电19．下列过程①电离②电解③电镀④电泳⑤电化腐蚀，需通电后才可进行的是()A．①②③B．②③④C．③④⑤D．①②③④⑤20．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比是()A．1:2:313．3:2:1C．6:3:1D．6:3:2第四单元电解原理及其应用单元测试____班学生_________得分_________一题答题表题号1234567891011121314151617181920答案二、填空题：包括3个小题，共31分。21．（9分）图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：物质A跟B反应生成E、F和G，物质C跟D反应生成I，某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表，请填写下列空白：(1)物质H的分子式是_________________(2)反应①的化学方程式是_____________________________________________。(3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是________________________________。22．（14分）由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极材料应为________，电极反应式为_________________________。(2)电解液c可以是(填编号)__________________。A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液(3)d为苯，其作用为_________________，在加入苯之前对c应做何简单处理?_____________________。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号)_________A．改用稀硫酸作电解液B．适当增大电源的电压C．适当减小两电极间距离D．适当降低电解液的温度(5)若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为____________________________________________。23．（8分）在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌，使微粒直径在10－9m～10－7m之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚集________，阴极聚集_______，理由是_______________________________________________________________________。三、计算题：包括2个小题，共19分。24．（12分）(1)当电源通过2L6％的KOH溶液(ρ==1．05g／mL)时，溶液的浓度改变了2％，此时阳极析出的物质是什么?质量为多少克?(2)若电解后溶液不小心混入KCl杂质，为了除去杂质又进行电解，当有5．6L(标态)Cl2析出，可认为电解作用是完全的，求最后所得溶液中KOH的质量分数为多少?25．（7分）两根镍棒分别与电源正负极相连，并都插入NiSO4溶液中。若电流强度为I，通电时间为ts，结果阳极失重mg。已知每个电子的电量为1．6×10－19C，则可推知阿伏加德罗常数为多少?第4单元测试答案1．D分析：物质的选取一要考虑能否和Cl2反应，二要考虑其本身或反应产物对人的健康的影响2．C分析：阳极：Ag++e－===Ag1mol1mol108g0．02mol0．02mol2．16g(D错)阳极；Ag—e－===Ag+(B错)转移的电子数为：N==0．02×6．02×1023＝1.204×1022(个)(C对)电解后溶液中溶质为AgNO3，浓度不变(A错)3．B分析：阴极反应：ZAg++2e－＝2Agxmolxmol阳极反应；Cu－2e－＝Cu2+x2molxmol经分析：两电极的质量差为阴极析出的Ag和阳极溶解的Cu的质量之和：即108x+64·x2==28x==0．2即m析出的Ag＝108×0．2＝21．6gm溶解的Cu＝0．1×64＝6．4g则阳极：100—6．4＝93．6g阴极：100+21．6＝121．64．D5．D6．B7．B8．A9.B10．A11．D12．A13．C14．B15．D分析：电解时：阳极：Fe－2e－＝Fe2+阴极：2H++2e－==H2总电解方程式为：Fe+2H2O===Fe(OH)2+H2↑4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3则得关系式8H2O～4Fe(OH)22H2O～4Fe(OH)3消耗水量和Fe(OH)3的关系式为：10H2O～4Fe(OH)35mol2mol16．A电镀时，应用电解原理，镀件作阴极，要镀的金属作阳极，电镀液一般是要镀金属的盐溶液17．A18．C分析：电解精炼铜，应用粗铜板体作阳极发生反应：Cu－2e－＝Cu2+，同时粗铜中所含Na，Fe、Zn等杂质也失电子，以离子形式溶解于电解液中19．B20．D21．(1)HCl(2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(3)N2+3H2催化剂高温高压2NH322．(1)Fe；Fe－2e－===Fe2+(2)BC(3)隔绝空气，防止Fe(OH)2被空气氧化；加热一段时间(4)BC(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。23．带负电荷的胶体微粒陶土；带正电荷的氧化铁胶体微粒，带相反电荷的胶体微粒通电时产生电泳现象，分别向两极移动，从而达到除杂目的。24．(1)阳极析出的物质是：O2解：m(KOH)==2×1．05×1000×0.06＝126(g)m[KOH(aq)]===126g0.08==1575g电解水的质量为：2×1．05×1000—1575＝525gm(O2)==89×525==466．7g(2)混入KCl杂质后，首先电解KCl溶液得：506L22.4L/mol===0．25molCl2，设增加的KOH和溶液质量分别为x、y。2KCl+2H2O电解2KOH+Cl2↑+H2↑△m2×392×561mol2g2×39—2＝76gx0．25moly解得x＝28(g)y==19(g)故：w(KOH)＝126+281575+19×100％==9．66％25．解；由电极反应式：Ni－2e－＝Ni2+58.69g2molm(g)ANIt19106.1mol得NA＝58．69It／(3．2×