发布时间 : 星期日 文章2019-2020学年化学人教版选修4同步检测：4.3.2电解原理的应用 Word版含解析更新完毕开始阅读3d98b6eb657d27284b73f242336c1eb91a373384
(低浓度)，为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH，故C正确；若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序：Cl－>OH－，则Cl－在阳极放电：2Cl－－2e－===Cl2↑，电解反应的总方程式会发生改变，故D正确。
答案：B
11.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式是
________________________________________________________________________。 ②Y电极上的电极反应式为
________________________________________________________________________， 检验该电极反应产物的方法是
________________________________________________________________________。 ③该反应的总反应方程式是
________________________________________________________________________。 (2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则： ①X电极的材料是________，电极反应式为
________________________________________________________________________。 ②Y电极的材料是________，电极反应式为
________________________________________________________________________。 解析：(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H
＋＋2e－===H
2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以
X为阴极，Y为阳极。X极
在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚酞溶液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的KI淀粉试纸变为蓝色。(2)电解精炼Cu时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。
反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子进入溶液，活泼性比Cu弱的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋。
答案：
(1)①2H＋2e===H2↑
②2Cl－2e===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色 ③2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)①纯铜 Cu2＋2e===Cu ②粗铜 Cu－2e===Cu2
12．氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图：
－
＋
＋
－
－
－＋
－
电解
(1)写出装置A在通电条件下反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。 (2)装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去食盐水中的Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为________、________。
(3)氯碱工业是高耗能产业，按上图将电解池与燃料电池相组合的新T艺可以节(电)能30%以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中Y是________(填化学式)；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
②比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小：____________________。
③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下氧气的体积为11.2 L时，则装置B可向装置A提供的电量约为________(一个e的电量为1.60×10到0.011)。
解析：(1)根据生产原理示意图，装置A是电解池装置，电解饱和食盐水，因此反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)除去杂质时不能引入新的杂质，所
电解
－
－19
＋
＋
C；计算结果精确
以除去Mg2＋用NaOH溶液，除去Ca2＋用Na2CO3溶液。(3)①装置A右端产生NaOH溶液，说明右端电极是阴板，发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，因此Y是氢气，装置A的左端是阳极，发生反应2Cl－－2e－===Cl2↑，X为Cl2，Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。②装置B中通氧气的一极为正极，电解质是NaOH溶液，因此正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Na＋通过离子膜由左向右迁移，NaOH的物质的11.2 L
量增加，因此b%>a%。③两装置通过的电量相等，即转移的电量是×4×6.02×1023 122.4 L·mol－mol－1×1.60×10－19 C＝1.93×105 C。
答案：
(1)2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (2)NaOH溶液 Na2CO2溶液
(3)①H2 2OH＋Cl2===ClO＋Cl＋H2O ②b%>a% ③1.93×105 C
能力达标
13.Ⅰ.如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲，乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：
－
－
－
电解
(1)A极是电源的________，一段时间后，甲中溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明________在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极上均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。
(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是________，电镀液是________溶液。
Ⅱ.某小组运用工业上离子交换膜法制烧碱的原理，用如图所示装置电解K2SO4溶液。
(4)该电解槽的阳极反应式为____________________，通过阴离子交换膜的离子数____________________(填“>”“<”或“＝”)通过阳离子交换膜的离子数。
(5)图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH，则a、b、c、d，由小到大的顺序为________________________________________________________________________。
解析：将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色，说明F极附近溶液显碱性，氢离子在该电极放电，所以F是阴极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极，A是电源的正极，B是负极。(1)A是电源的正极。在甲池中，电解硫酸铜落液的总反应为2Cu2＋＋2H2O=====4H＋＋2Cu＋O2↑。在丁池中，Y极是阴极，该电极附近颜色逐渐变，.异性电荷相互吸引，说明带正电荷的氢氧化铁胶体粒子向该电极移动。(2)C、D、F、F电板发生的电极反应分别为4OH－－4e－===O2＋2H2O、Cu2＋＋2e－===Cu、2Cl－－2e－===Cl2↑、2H＋＋2e－===H2↑，当各电极转移的电子均为1 mol时，生成单质的物质的量分别为0.25 mol、0.5 mol、0.5 mol、0.5 mol，所以单质的物质的量之比为1∶2∶2∶2。(3)电镀装置中t镀层金属必须作阳极，镀件作阴极，电镀液选择含有镀屡金属离子的溶液，所以H应该是镀件，即为铜件，电镀液选择AgNO3溶液。(4)使据电解池工作原理，阳极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；阴极放电的是H＋，透过阳离子交换膜的H＋数目与透过阴离子交换膜的OH－数目相
－等，因为溶液呈电中性，所以透过阳离子交换膜的K＋数目大于透过阴离子交换膜的SO24数
电解
目。(5)因为电解后生成的硫酸和氢氧化钾溶液浓度均增大，故b 答案： (1)正极 减小 Fe(OH)3胶粒 (2)1∶2∶2∶2 (3)铜件 AgNO3