电解原理及其应用.doc

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．NaOH B．NaCl C．KBr D．Na2CO3

2．1L0．1mol／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／L B．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128g B．阳极93．6g，阴极121．6g

C．阳极91．0g，阴极119．0g D．阳极86．0g，阴极114．0g

4．四个电解装置都以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( )

A B C D

电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH

pH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．45mL B．50mL C．75mL D．100mL

6．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．1 B．3 C．6 D．9

7．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．Pt Pt NaOH NaOH固体

B．Pt Pt H2SO4H2O

C．C Pt NaCl 盐酸

D．粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2

8．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．①<②<③<④B．②<①<③<④C．②<①<④<③D．①<②<④<③9．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 ．AgNO 3

B ．Na 2SO 4

C ．CuCl 2

D ．KCl

10．将两个铂电极插入500mLCuSO 4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 －1

B ．2×10－3mol ·L －1

C ．1×10－3mol ·L －1

D ．1×10－7mol ·L －1

11．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wgNa 2SO 4·10H 2O 晶体析出，若温度不变，剩余溶液的质量分数是 ( )

A ．w w+18a ×100％

B ．w w+36a

×100％ C ．7100w 161(w+36w) ％ D ．7100w 161(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Y 2+离子和Z 2+离子共存的溶液时，Y 先析出,又知M 2+离子的氧化性强于Y 2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( )

A ．X>Z>Y>M BX>Y>2>M C ．MC>Z>X>Y D ．X>Z>M>Y

13．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 ′－Al 2O 3陶瓷作固体电解质，反应式如下：

2Na+xS Na 2S x ，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4．6g

D ．充电时，阴极发生的反应为：Rx 2－－2e －== xS

14．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w mg 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 ／V

B ．200w ／V

C ．2×10－5w ／V

D ．1×10－5w ／V

15．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 ．2mol

B ．3mol

C ．4mol

D ．5mol

16．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Cl 2，已知铅蓄电池放电时发生如下

反应：负极Pb+SO 42－===PbSO 4+2e －正极PbO 2+4H ++SO 42－+2e －===PbSO 4+2H 2O

今若制得Cl20．050mol ，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是 ( )

A ．0．025mol

B ．0．050mol

C ．0．10mol

D ．0.20mol

18．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Cu 2++2e －＝Cu

C ．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．①②③④⑤

20．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．1:2:3 13．3:2:1 C．6:3:1 D．6:3:2

第四单元电解原理及其应用

单元测试

____班学生_________得分 _________

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

题

号

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t s，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－=== Ag

1mol 1mol 108g

0．02mol 0．02mol 2．16g

(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－＝2Ag

xmol xmol

阳极反应；Cu －2e－＝Cu2+

2mol xmol

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 ·x

2==28 x==0．2 即m析出的Ag＝108×0．2＝21．6g m溶解的Cu＝0．1

×64＝6．4g

则阳极：100—6．4＝93．6g 阴极：100+21．6＝121．6

4．D 5．D 6．B 7．B 8．A 9.B 10．A 11．D 12．A 13．C 14．B 15．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)3

5mol 2mol

16．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．A

18．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．B 20．D

21．(1)HCl (2)Cl2 +2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(3)N2+3H2催化剂

高温高压

2NH3

22．(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)]=== 126g

0.08==1575g

电解水的质量为：2×1．05×1000 —1575＝525g

m(O2)== 8

9×525 == 466．7g

(2)混入KCl杂质后，首先电解KCl溶液得：

506L

22.4L/mol===0．25molCl2，设增加的

KOH 和溶液质量分别为x 、y 。

2KCl + 2H 2O 电解

2KOH + Cl 2↑ + H 2↑ △m 2×39 2×56 1mol 2g 2×39—2＝76g x 0．25mol y

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 －＝ Ni 2+

58.69g 2mol

m(g) A

N It 19106.1-?mol 得N A ＝58．69It ／(3．2×10－19m)