高考化學(xué)（第01期）大題狂練系列 專題25 電解池的基本原理（含解析）1

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專題25 電解池的基本原理 （滿分60分 時間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1. 課題式研究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的良好方法.某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，D、F、X、Y 都是鉑電極、C、E是鐵電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題: （1）電源B 極的名稱是___________。 （2）甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是:________________________。 （3）設(shè)電解質(zhì)溶液過量，則同一時間內(nèi)C、D電極上參加反應(yīng)的單質(zhì)或生成的單質(zhì)的物質(zhì)的量之比是__________。 （4）欲用丙裝置將粗銅（含少量鐵、鋅等雜質(zhì)）精煉，G極材料應(yīng)該是__________（填“粗銅”或“精銅”），電解液中原電解質(zhì)的物質(zhì)的量濃度將__________（填“變大”、“變小”或“不變”）。 （5）設(shè)甲池中溶液的體積在電解前后都是500ml，當(dāng)乙池所產(chǎn)生氣體的體積為4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時，甲池中所生成物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 mol/L。 【答案】（1）負(fù)極（2）CuSO4+ Fe Cu+FeSO4（3）1:1（4）粗銅 變小（5）0.4 考點(diǎn)：考查電解池的工作原理及應(yīng)用。 2．電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。 （1）如圖為離子交換膜法電解飽和食鹽水的原理示意圖，下列說法不正確的是 。 A．直流電源的左側(cè)為負(fù)極 B．從E口逸出的氣體是H2 C．從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性 D．從C口出來的溶液為NaOH溶液 E．每生成22.4 LCl2，便產(chǎn)生2 molNaOH F．粗鹽水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等離子，精制時先加Na2CO3溶液 G．該離子交換膜為陽離子交換膜 （2）雙氧水是一種重要的綠色試劑，工業(yè)上可采取電解較稀濃度的硫酸來制取雙氧水（H2O2只為還原產(chǎn)物），其電解的化學(xué)方程式為：3H2O+3O2 O3+3H2O2。則陽極的電極反應(yīng)式為 ，陰極的電極反應(yīng)式為 。 （3）高鐵酸鉀(K2FeO4)易溶于水，具有強(qiáng)氧化性，是一種新型水處理劑。工業(yè)上用如下方法制備高鐵酸鉀：以Fe2O3為陽極電解KOH溶液。 ①高鐵酸鉀溶液長時間放置不穩(wěn)定，會產(chǎn)生紅色絮狀物質(zhì)及氣泡，則該過程的離子方程式為 。 ②電解制高鐵酸鉀時陽極的電極反應(yīng)式為 。 【答案】（1）A、B、D、E、F；（2）3H2O-6e-=O3+6H+，O2+2e-+2H+=H2O2 （3）4FeO42-＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH-＋3O2↑，F(xiàn)e2O3＋10OH--6e－=2FeO42－＋5H2O 考點(diǎn)：考查電解原理的應(yīng)用、電極發(fā)生式的書寫的知識。 3．某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu。 （1）將上述反應(yīng)設(shè)計成的原電池如圖甲所示，請回答下列問題： ①圖中X溶液是 ；②Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ； ③原電池工作時，鹽橋中的 離子(填“K+”或“Cl—”)不斷進(jìn)入X溶液中。 （2）將上述反應(yīng)設(shè)計成的電解池如圖乙所示，乙燒杯中金屬陽離子的物質(zhì)的量與電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖丙，請回答下列問題： ①M(fèi)是 極；②圖丙中的②線是 離子的變化。 ③當(dāng)電子轉(zhuǎn)移為2mol時，向乙燒杯中加入 L 5molL-1NaOH溶液才能使所有的金屬陽離子沉淀完全。 （3）鐵的重要化合物高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型飲用水消毒劑，具有很多優(yōu)點(diǎn)。 ①高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之一是電解法，其原理為Fe＋2NaOH＋2H2ONa2FeO4＋3H2↑，則電解時陽極的電極反應(yīng)式是 。 ②高鐵酸鈉生產(chǎn)方法之二是在強(qiáng)堿性介質(zhì)中用NaClO氧化Fe(OH)3生成高鐵酸鈉、氯化鈉和水，該反應(yīng)的離子方程式為 。 ③Na2FeO4能消毒、凈水的原因 。 【答案】（1）①FeCl3 ； ②Cu-2e-＝Cu2+ ； ③K＋（2）①負(fù)；②Fe2＋(或者FeCl2)；③2.8 （3）①Fe＋8OH――6e－＝FeO42-＋4H2O ②2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42-＋3Cl－＋5H2O； ③高價鐵具有氧化性，能殺菌消毒，生成的Fe3+水解形成膠體，具有吸附懸浮物的凈水作用。 考點(diǎn)：考查了原電池和電解池的工作原理的相關(guān)知識。 4．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個電解池，裝有電解液a，X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題： （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則： ①在X極附近觀察到的實驗現(xiàn)象是 。 ②電解NaCl溶液的離子方程式是 。 ③將Y電極反應(yīng)產(chǎn)物通入Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 （2）若要在鐵制品上鍍一定厚度的Ag，Y電極反應(yīng)式為 ，工作一段時間后pH將___________（填“增大”或“減小”或“不變”） 。 （3）若X、Y都是鉑電極，電解某金屬M(fèi)的氯化物（MCl2）溶液，當(dāng)收集到1.12L氯氣時（標(biāo)準(zhǔn)狀況），陰極增重3.2g，該金屬的摩爾質(zhì)量是______________。 【答案】（1）①有無色氣泡產(chǎn)生，溶液變紅；② 2Cl- + 2H2OCl2 ↑+H2 ↑+2OH-； ③Cl2+S2-=S↓+2Cl- （2）Ag -e- = Ag+ ；不變 （3）64g/mol 考點(diǎn)：考查電解原理的應(yīng)用