2021年高中化学第四章电化学基础3_2电解原理的应用课后作业含解析人教版选修4

第四章《电化学基础》全章核心知识与分节分层练习本章重要而易错核心知识点1.双液电池中，若电解质溶液为AgNO3溶液，则盐桥不能含KCl，因为会生成AgCl沉淀。

2.粒子流向：电子流向——原电池中：从负极开始→导线→正极截止（电子不能通过电解质溶液）电解池中：直流电源负极→导线→阴极截止，然后活性阳极或溶液中的阴离子失电子→阳极→直流电源正极（电子不能通过电解质溶液）离子移动方向：原电池中：“阴负阳正”即阴离子移向负极，阳离子移向正极。

电解池中：“阴阳阳阴”即阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。

3.原电池正极和负极的5种判定方法：只有2种特殊：Al（—）—NaOH溶液—Mg（+）；Cu（—）—浓HNO3—Fe（+）4.二次电池充、放电的电极判断如下图所示:如铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）结构：Pb板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

.放电反应（原电池）：负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O充电反应（电解池）：阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O简单理解：充电要恢复放电前的样子。

即：放电时原电池负极失电子后，充电时要补回来，故原负极电极要接电源负极成阴极；放电时原电池正极得电子后，充电时要把电子失去，故原正极电极要接电源正极成阳极。

5.书写原电池中的电极反应式时，（1）一定要首先找出题目给出的溶液的酸、碱性，经确认无误后再用H+（酸溶液）或OH-（碱溶液）来平衡电荷。

（2）有些题目中未直接告诉酸碱性，则看电池总反应式，若总反应式中出现碱，则为碱性溶液，则必须用OH-（碱溶液）来平衡电荷。

（3）不在水溶液中进行的原电池反应，一般不能用H+或OH-平衡电荷。

第2课时 电解原理的应用[目标要求] 1.了解氯碱工业，电镀，冶金的原理。

2.掌握电解原理及其应用。

电解原理的应用1．氯碱工业：电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气。

电极的反应式(并注明反应类型)阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑ (氧化反应)；阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑ (还原反应)。

总反应式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。

其中阴极反应中的H ＋是由水电离产生的。

2．电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。

(2)电镀⎩⎪⎨⎪⎧ 阳极：镀层金属，电极本身发生氧化反应阴极：待镀金属制品电镀溶液：含有镀层金属离子的溶液在电镀过程中，电镀液的浓度不变。

3．电解精炼(如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银)(1)粗铜作阳极，电极反应Cu －2e －===Cu 2＋； 精铜作阴极，电极反应Cu 2＋＋2e －===Cu ； 电解质溶液CuSO 4溶液。

(2) 活泼性较强的铁、锌以离子形式进入溶液，活泼性较差的金、银形成阳极泥。

4．电冶金制取金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。

如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：阴极：2Na ＋＋2e －===2Na ，阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，总反应式：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

知识点一 氯碱工业1.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答案 B解析电解饱和食盐水的方程式为2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。

高中化学学习材料唐玲出品课时训练22电解原理的应用一、氯碱工业1.如下图所示,能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )解析:电解NaCl溶液时,阳极反应为2Cl--2e-Cl2↑,阳极产物为Cl2,阴极反应为2H++2e-H2↑,阴极放出H2。

Cl2可用KI淀粉溶液检验;因H2密度小,在阴极生成,用向下排空气法收集后再检验,结合e-转移方向知D项正确。

答案:D2.如下图,电解质溶液是NaCl的水溶液,过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生,以下说法正确的是( )A.a是电源的正极B.电子流动的方向:d→bC.c极上发生氧化反应D.如果将c、d两电极互换,则c极上也会生成黄绿色气体解析:d极附近有黄绿色气体产生,应该是Cl-放电,说明d极是阳极,所以b是正极,A项错误;电子流向是a→c,d→b,所以B项正确;c极上发生还原反应,C项错误;如果c是活性电极,互换后,c极上不产生黄绿色气体,D项错误。

答案:B3.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,设计了如图的装置,则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:有关反应有2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,因阳极生成Cl2,阴极生成NaOH,为使二者充分作用,Cl2应在下端产生,从而推知电源b为正极,a为负极,消毒液的主要成分是NaCl、NaClO。

答案:B二、电镀原理4.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层,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,溶液中含有亚铁离子解析:本题考查的是电镀的原理。

【原创精品】高中化学人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池电解池第二课时（电解原理的应用）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl 2被完成吸收投篮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和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NaCl2．在铁制品上镀上一层锌层，以下电镀方案中合理的是A ．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe 2＋B ．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn 2＋C ．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Fe 3＋D ．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn 2＋3．金属镍有广泛的用途。

粗镍中含有少量Fe Zn Cu Pt 、、、等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。

电解时，下列有关叙述中正确的是(已知氧化性：222Fe Ni Cu +++<<) A ．阳极发生还原反应，电极反应式：2Ni 2e =Ni +-+B ．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C ．电解后，电解槽底部的阳极泥中主要有Cu 和PtD ．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有2Fe +和2Zn +4．有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液，均以Pt 作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8 g ，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为( )A．4∶1B．1∶1C．4∶3D．3∶45．用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。

当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg6．在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是( )A．都是轻金属B．都是活泼金属C．成本低廉D．这些金属的化合物熔点较低7．电解CuSO4溶液时，若要达到以下三点要求：∶阳极质量减少；∶阴极质量增加；∶电解液中c(Cu2＋)不变，则可选用的电极是( )A．含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极B．纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D．用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极8．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。

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第二课时电解原理的应用[随堂基础巩固］1．下列有关电化学的示意图中正确的是（）解析:选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极.选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换.选项C，粗铜应连接电源正极.选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2，正确.答案：D2．关于电解饱和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试液，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：电解饱和NaCl水溶液，阳极析出氯气，阴极析出氢气，A不对；若在阳极附近滴入KI溶液，将析出I2，得到I2的水溶液，故显棕色，B正确；阴极附近由于显碱性，加酚酞显红色;电解一段时间后，搅拌得到的是含有NaOH的溶液，显碱性.答案：B3．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是（)A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni2＋＋2e－===NiB．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C．电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:A项,阳极应发生氧化反应。

2A.a ,b ;NaCIO NaCIB.a ,b ;NaCIO NaCIC.a ,b ;HCIO NaCID.a,b;HCIONaCI电解2NaCI+2H 2O —2NaOH+H 2 +CI 2,Cb+2NaOHNaCI+NaCIO+H 2O, CI 2, NaOH,,CI 2b ,a ,NaCIO NaCI匚 B4.2HCI+2Ag2AgCI+H 2,5( )i . （） A. B. KIC. C. , Cu 2CI --2e - Cl 22KCI+I 2, B 口 D2. +,Na 2H ++2e -H 21 ,A KI D ;Cu ( )A. B. C. D. C D |A 3. 石圈电管恤iu 直盐水Cu, ； (Cu +HCu-2e - Cu 2+, )2H ++2e H 2 , 5 5OH -,Na +Cu(C ) CI 2+2KI CCl 2高中化学解析|要使反应2HCI+2Ag 2AgCl+H 2 T 能进行，需通过电解装置来实现。

B 是原电池装置(Fe 作原 电池的负极,Ag 作原电池的正极),其总反应为Fe+2HCI —— FeC^+H ? 2既不是原电池 也不是电解 池;A 是电解池装置，但Ag 连接在电源的负极上，不会溶解，其实质是电解HCI(2HCI 主里出仔Cl 2»；C 是电解池装置，与电源正极连接的 Ag 失去电子(Ag-e - Ag +)，产生的Ag +立即与溶液中的 CI -结合生电辭成AgCI 沉淀，溶液中的『在阴极上获得电子产生 H 2(2H ++2e -H2I)，其总反应为2HCI+2Ag "2AgCI+H 2K 答案|C5•两个装置中，液体体积均为200 mL ，开始工作前电解质溶液的浓度均为测得有0.2 moI 电子通过，若忽略溶液体积的变化A. 产生气体体积①=②B. ①中阴极质量增加，②中正极质量减小C. 电极反应式：①中阳极：4OH --4e - 2H 2O+O 2T ②中负极：2H ++2e -=H 2fD. 溶液的pH 变化:①减小，②增大|解析|①发生电解反应，阳极反应为2H 2O-4e -4H ++O 2K 或4OH --4e -2H 2O+2O 2T ),阴极反应为2Cu ++4e " 2Cu;②中发生原电池反应，负极反应为Zn-2e " Zn 2+,正极反应为2H ++2e " H 2K 两 个电池中的CuSO 4和H 2SO 4的物质的量都是 0.1 mol,当通过0.2 mol 电子时两种物质正好完全反应：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0.1 mol 电子转移时，有0.1 mol Cu 2O 生成解析|石墨作阴极，阴极上是溶液中的 出0反应，电极反应为2H 2O+2e - 2OH "+H 2?,A 选项正确；由电解总反应可知，Cu 参加了反应，所以Cu 作电解池的阳极，发生氧化反应,B 选项错误；阳极与电源的正 极相连,C 选项错误；阳极反应为2Cu+2OH '-2e ' CU 2O+H 2O,当有0.1 mol 电子转移时，有0.05 molCU 2O 生成,D 选项错误。

第三节电解池第1课时电解原理基础巩固1下列关于电解槽的叙述中不正确的是()A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极答案:A2下列说法不正确的是()A.不能自发进行的氧化还原反应,一般可以通过电解实现B.电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化C.电解池和原电池中均发生氧化还原反应D.电解、电离、原电池均需要通电解析:电离不需要通电,是电解质在溶于水或熔融状态下发生的。

答案:D3某学生欲完成2HCl+2Ag2AgCl+H2↑反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是()解析:反应不能自发进行,应设计成电解池,金属银失电子作阳极与电源的正极相连。

答案:C4用石墨作电极,电解1 mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是() A.HCl B.NaOH C.Na2SO4D.NaCl解析:电解HCl溶液,阴极析出H2,阳极析出Cl2,溶液pH升高;电解NaOH溶液,相当于电解水,溶液pH升高;电解Na2SO4溶液,相当于电解水,溶液pH不变;电解NaCl 溶液,阴极析出H2,阳极析出Cl2,溶液pH升高。

答案:C5电解CuCl2和NaCl的混合溶液,阴极和阳极上首先分别析出的物质是() A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2C.H2和O2D.Cu和O2解析:阳极放电的离子有Cl-、OH-,根据阴离子放电顺序,首先析出Cl2;阴极放电的离子有Cu2+、H+,根据阳离子放电顺序,首先析出Cu。

答案:B6如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变解析:电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极;与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d为阴极。