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时间:2018-07-21
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1、1-6-3电解池的工作原理及应用(时间:45分钟 分值:100分)基础巩固一、选择题1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )A.氯碱工业中,X电极上反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑B.电解精炼铜时,Z溶液中的铜离子浓度不变C.在铁片上镀铜时,Y是纯铜D.制取金属镁时,Z是熔融的氯化镁[解析]氯碱工业中阳极是氯离子被氧化;电解精炼铜时粗铜溶解,溶液中铜离子浓度变小;铁片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜。[答案]D2.用铂作电极电解某种溶液,通电一段时间,溶液的pH
2、变小,并且在阳极得到0.56L气体,阴极得到1.12L气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶液可能是( )A.稀盐酸B.KNO3溶液C.CuSO4溶液D.稀硫酸[解析]阳极与阴极产生的气体体积比为=,相当于电解水,pH变小,说明电解了含氧酸。[答案]D3.如下图,四种装置中所盛的溶液体积均为200mL,浓度均为0.6mol·L-1,工作一段时间后,测得导线上均通过了0.2mol电子,此时溶液的pH由大到小的顺序是( )A.④②①③B.④③①②C.④③②①D.①③②④[解析]装置①中,2CuSO4+2H2
3、O2Cu+O2↑+2H2SO4,溶液的pH减小;装置②中,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,溶液的pH增大但小于7;装置③是在Fe上镀Zn,ZnCl2溶液的物质的量浓度不变,pH也不变;装置④中,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,溶液的pH增大。故①~④装置中溶液的pH大小关系为④>③>②>①。[答案]C4.(2012·浙江理综,10)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:下列说法不正确的是( )A.在阴极室,发生的电极反应为:2H2O+2e-===2OH-+H2↑B.
4、在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrO+2H+Cr2O+H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr)为d,则此时铬酸钾的转化率为1-[解析]因放电顺序H+>K+,故阴极电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-;由于阳极的电极材料是惰性电极,故该电解池的阳极电极反应式为:2H2O-4e-===O2↑+4H+,由于反应生
5、成了H+,增大了H+的浓度,故平衡2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O正向移动,溶液颜色由黄色变为橙色,故A、B项正确;将上述反应式合并可知C项正确;由总反应方程式4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑和电解装置可知,电解过程中阳极室的K+通过阳离子交换膜进入阴极室,从而生成KOH。现设K2CrO4的起始物质的量为1mol,转化的K2CrO4的物质的量为x,根据电解方程式可知生成的KOH的物质的量为x,阳极室剩余K+物质的量为0mol-x,阳极室中Cr的物质的量为1mo
6、l,由题意得:=d,解得x=(2-d)mol,故铬酸钾的转化率为2-d,D项不正确。[答案]D5.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+7、含Ni2+的溶液作电解质溶液。其中阳极反应式:Zn―→Zn2++2e-,Fe―→Fe2++2e-,Ni―→Ni2++2e-阴极反应:Ni2++2e-―→Ni因此电解过程中,阳极质量的减少和阴极质量的增加并不相等。电解质溶液中存在的阳离子有Zn2+、Fe2+、Ni2+。阳极泥中只有铜和铂。[答案]D6.取一张湿润的淀粉-KI试纸,将铜圈置于其上,按下图所示接好电源,然后用铂笔缓慢作画,试纸将会呈现出美丽的图画来。下列有关说法中错误的是( )A.图画的颜色为蓝色B.实验结束后,铜圈的质量不变C.铜圈附近溶液的pH变小8、D.阳极反应式为2I-===I2+2e-[解析]通电后,铜圈为阴极,铂笔为阳极,阴极发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-;阳极发生反应:2I-===I2+2e-。碘遇淀粉变蓝,铜圈附近OH-增多,pH变大,故C项错误。[答案]C7.(2012·福建名校模拟)如图所示,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,a极附近溶液显红色。下列说法正确的是( )
7、含Ni2+的溶液作电解质溶液。其中阳极反应式:Zn―→Zn2++2e-,Fe―→Fe2++2e-,Ni―→Ni2++2e-阴极反应:Ni2++2e-―→Ni因此电解过程中,阳极质量的减少和阴极质量的增加并不相等。电解质溶液中存在的阳离子有Zn2+、Fe2+、Ni2+。阳极泥中只有铜和铂。[答案]D6.取一张湿润的淀粉-KI试纸,将铜圈置于其上,按下图所示接好电源,然后用铂笔缓慢作画,试纸将会呈现出美丽的图画来。下列有关说法中错误的是( )A.图画的颜色为蓝色B.实验结束后,铜圈的质量不变C.铜圈附近溶液的pH变小
8、D.阳极反应式为2I-===I2+2e-[解析]通电后,铜圈为阴极,铂笔为阳极,阴极发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-;阳极发生反应:2I-===I2+2e-。碘遇淀粉变蓝,铜圈附近OH-增多,pH变大,故C项错误。[答案]C7.(2012·福建名校模拟)如图所示,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,a极附近溶液显红色。下列说法正确的是( )
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