化学选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解综合训练题

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课时2 电解原理的应用1.电解原理的应用有氯碱工业、电解精炼铜。下列有关说法正确的是(     )A.电解精炼铜时,负极反应为B.氯碱工业和电解精炼铜中,阳极都是氯离子放电生成氯气C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是 在阳极附近产生D.电解精炼铜时,应用粗铜作阳极、精铜作阴极,可溶性铜盐的溶液作电解质溶液答案：解析：电解精炼铜的两极分别是阴极和阳极,阴极反应为 项错误;在氯碱工业中,阳极是 放电生成氯气,电解精炼铜时,阳极主要是铜失电子生成 项错误;在氯碱工业中,电解池的阴极是氢离子放电生成氢气,水电离产生的氢氧根离子与 结合,使 在阴极附近产生,C项错误;电解精炼铜时,应用粗铜作阳极、精铜作阴极,可溶性铜盐的溶液作电解质溶液,D项正确。2.（2021山东泰安高二月考）如图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法正确的是(     )A.通电一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞溶液,呈红色B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉 试纸变蓝D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触答案：解析：蛋壳可以将两极产物分开,防止产物之间发生反应。3.现用铂电极电解 浓度均为 的 的混合溶液,装置如图所示,下列说法正确的是(     )A.电解开始时阴极有 放出B.电解开始时阳极上发生反应：C.当电路中通过的电子的物质的量超过 时,此时阴极放电的离子发生变化D.整个电解过程中, 不参与电极反应答案：解析：依据放电顺序,阴极先放电的是 ,故电解开始时阴极析出的是Cu,A错误;阳极先放电的是 ,故电解开始时阳极产生的是 错误;电解开始时阴极发生反应： ,当电路中通过电子的物质的量达到 时, 放电完毕,阴极放电离子变为 错误;阴离子中 先放电,然后是 放电,在水溶液中 不参与电极反应,D正确。4.（2021天津六校高二期末联考）利用双离子交换膜电解法可以处理含 的工业废水,原理如图所示,下列叙述错误的是(     )A. 由 室向 室迁移B. 室得到的混合气体是 和C. 为电源正极D.理论上外电路中流过 电子,可处理工业废水中答案：解析：阳离子交换膜只允许阳离子通过, 室发生的电极反应为 ,则 由 室向 室迁移, 室得到的混合气体是 和 ,故A、B正确;c室发生还原反应,即 室电极为阴极, 为电源负极, 为正极,故C正确;阳极电极反应式为 ,阴极电极反应式为 阳极电过 电子,可处理工业废水中 ,故D错误。5.（2021辽宁沈阳高二月考）臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法有很多,其中高压放电法（图1）和电解纯水法（图2）的原理如图所示,下列有关说法不正确的是(     )                             图1                图2A.高压放电法反应的原理为B.高压放电出来的空气中,除含臭氧外还含有氮的氧化物C.电解时,电极 周围发生的电极反应有 和D.电解时, 由电极 经聚合电解质膜流向电极答案：解析：高压放电法与闪电条件下氧气部分转化为臭氧类似,其反应的原理为 ,由于空气中还含有氮气,放电条件下,氮气也能与氧气反应,故有氮的氧化物生成,A、B项正确;由题图可知,电极b发生氧化反应,生成氧气、臭氧,同时有 生成,C项正确;电极b为阳极,电解质中的阳离子移向阴极,D项不正确。6.（2021海南海口高二月考）中学电化学装置主要有原电池、电解池和电镀池。（1）电镀铜时,镀件与电源的  极连接,电解质溶液应选用  （填化学式）溶液。（2）用惰性电极电解硫酸铜溶液时,若阴、阳两极产生气体的体积相等且和为 （标准状况下测定）时,需加入  （填化学式） ,才能使溶液恢复到原状态。（3）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。①若用铜盐进行化学镀铜,应选用  （填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。②某化学镀铜的反应速率随镀液 的变化如图所示。该镀铜过程中,镀液 控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法：  。答案：（1）负;  （合理即可） （2）   ; 4.9 （3）①还原剂 ②调节溶液的 在 之间解析：（1）电镀铜时,镀件作阴极,与电源的负极相连,用 溶液作电解液。（2）阳极电极反应式为 ,阴极电极反应式为 ,说明 的 放电完全后又电解水放出了 的 ,因此,复原需要加入 的 。（3）①将 转化为 ,需要加入还原剂与之反应。②根据题图可知,调节溶液的 在 之间,反应速率为0,即反应停止。素养提升练7.（不定项）高铁酸钠 是一种新型绿色水处理剂。工业上可电解浓 溶液制备 ,其工作原理如图所示,两端隔室中的离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是(     )A.阳极反应为B.甲溶液可循环利用C.离子交换膜 是阴离子交换膜D.当电路中通过 电子的电量时,会有 生成答案： ; 解析：A项,溶液为碱性环境,阳极反应为 错误;B项,阴极发生还原反应,水电离出的氢离子放电生成氢气,甲溶液为浓 溶液,可循环利用,正确;C项,电解池中阳离子向阴极移动,通过离子交换膜 的是 ,故离子交换膜a为阳离子交换膜,错误;D项,阴极发生还原反应,电极反应为 ,当电路中通过 电子的电量时,会有 生成,正确。8.次氯酸的相对分子质量较小,容易扩散到细菌、病毒表面并进入菌体、病毒内部,使菌体、病毒的蛋白质、遗传物质等被氧化而导致细菌、病毒死亡。为了抑制新型冠状病毒的蔓延,确保安全复工复产,需要在电梯间、办公场所等地使用含氯消毒剂进行消毒。氯碱工业是制备含氯消毒剂的基础。工业电解饱和食盐水的装置示意图如下所示,下列有关说法中不正确的是(     )A.装置中出口①处的物质是氯气,出口②处的物质是氢气B.该离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为D.该装置是将电能转化为化学能的装置答案： 解析：由题图可知出口①处的物质为电解池阳极产生的氯气,②处的物质为电解池阴极产生的氢气,A正确;题图中的离子交换膜只能让阳离子通过,不能让阴离子通过,防止氯气与氢氧化钠反应,且在阴极区得到浓度较高的 溶液,B正确;电解饱和食盐水的离子方程式为 错误;题给装置是将电能转化为化学能的装置,D正确。解题关键解答本题需要注意两点：（1）溶液中离子移动方向;（2）进出电极室的溶质浓度的变化。9.（不定项）（2021北京东城高二月考）用铁和石墨作电极电解酸性废水,可将废水中的 以 （不溶于水）的形式除去,其装置如图所示。下列说法中正确的是(     )A.若 电极材料连接反了,则仍可将废水中的 除去B. 电极为石墨,该电极上发生氧化反应C.电解过程中 电极周围溶液的 增大D.电解时废水中会发生反应：答案： ; 解析：根据题意分析, 电极材料为铁, 电极材料为石墨,若 电极材料连接反了,铁不能失电子变为 ,不能生成 项错误; 电极材料为石墨,该电极发生还原反应,B项错误;电解过程中 电极上发生的反应为 ,氢离子浓度减小,溶液的 增大,C项正确;铁在阳极失电子变为 ,通入的氧气将 氧化为 与 反应生成 项正确。10.（不定项）（2021山东济宁高二期末）一种利用 制备金属锂的装置如图所示。下列说法正确的是(     )A.每有 通过隔膜,将产生B.电极 应与电源的正极相连C.隔膜应为阳离子交换膜D.电解池左侧的反应为答案： ; 解析：状态未知无法计算气体体积,A错误;电极 为阴极,应与外电源负极相连,B错误;阳极氯离子放电后剩余的锂离子应向阴极移动补充阴极放电的锂离子,C正确;由图示根据方程式配平可判断D正确。创新拓展练11.“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”,新中国把毛主席的诗句变为了现实。“嫦娥系列”飞船发射成功,“蛟龙号”载人潜水器成功下潜7000米以下。两者均大量用到了铬合金。铬是常见的过渡金属之一,研究铬的性质具有重要意义。（1）在如图所示装置中,观察到装置甲中铜电极上产生大量的无色气体,而装置乙中铜电极上无气体产生,铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是  。                   甲                           乙（2）工业上使用下图装置,采用石墨作电极电解 溶液,使 转化为 ,其转化原理为  。答案：（1）由装置甲知铬的金属活动性比铜强;由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化（2）阳极反应为 增大,导致反应 发生解析：（1）由装置甲及题给信息知铬的金属活动性比铜强;由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化。解答关键 解答本题需要注意两点：（1）盐桥电池的工作原理;（2）电解 溶液时进出电极室溶液的成分。