时间:2020-08-13 04:55:08
1、填空题 （15分）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NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
① Y电极上的电极反应式为?。
在X极附近观察到的现象是?。
②电解总反应离子方程式为?。
（2）要在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，则：
① Y电极的材料是?（选填纯铁、纯铜或纯锌），电极反应式是?。电解液a选用?溶液，电解过程中其浓度?（选填增大、减小或不变）。
②若电镀前X、Y两电极的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12 g，则电镀时电路中通过的电子为?mol。
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因:
?。
参考答案：（1）①2Cl--2e-=Cl2↑（2分）?有气泡产生，溶液变红（2分）
②2Cl- +2H2O电解2OH-+Cl2↑+H2↑（2分）
（2）①纯铜（1分）Cu-2e-=Cu2+（2分） CuSO4(其他合理答案也给分) （1分）不变（1分）② 0.08mol（2分）
③铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿的环境中形成原电池，加速铁的腐蚀(其他合理答案也给分) （2分）
本题解析：（1）由图，得：电子从外加电源的负极流向电解池的阴极X，溶液中的阴离子（Cl－、OH-）从阴极X移向阳极Y，再阳极Y发生失电子的反应，电子流回外加电源的正极；则溶液中的阳离子（Na+、H+）从阳极Y移向阴极X；
①故两极反应为：Y：2Cl--2e-=Cl2↑（放电能力：Cl－＞OH-），X：2H++2e-= H2↑（放电能力：H+＞Na+）因为消耗了H+，则水的电离平衡（H2O
H++ OH-）正向移动，使C（OH-）增大，即C（OH-）＞C（H+），故溶液变红；
②总化学方程式为2 NaCl+2H2O电解2NaOH+Cl2↑+H2↑
（2）要在铁件的表面镀铜，则铁件作阴极，可用纯铜作阳极，故两极反应为:
①阳极：Cu-2e-= Cu2+，Cu2++2e-= Cu，故电解过程中溶液中C（Cu2+）不变；
②设电镀前X、Y两电极的质量均为m g，依据电极反应式判断：设电解过程中阳极减少a g，则阴极就增加a g，即：(m+a)-(m-a)=" 5.12" g，则a="2.56" g，n（Cu）="2.56" g/64g.mol-1="0.04" mol，Cu——2e-，则n（e-）="2" n（Cu）=0.08mol；
③镀层破损后，镀铜铁中，铁比铜活泼，故加速铁的腐蚀；
镀层破损后，镀锌铁中，锌比铁活泼，故加速锌的腐蚀；
本题难度：一般
2、选择题 下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是
A．电解过程中，d电极质量增加
B．d为阳极，电极反应为：2Cl? - 2e- = Cl2↑
C．a为负极、b为正极
D．电解过程中，氯离子浓度不变
参考答案：A
本题解析：从电流的流向可以判断a是正极，b是负极，A．电解过程中，d电极接电源的负极做阴极，发生反应为：Cu2+ + 2e- ＝Cu，质量增加，对；B．d电极接电源的负极做阴极，不是阳极，错；C．a为正极、b为负极，错；D．电解过程中，氯离子在阳极放电，发生2Cl? - 2e- = Cl2↑浓度减小，错，选A。
考点：电解池的工作原理。
本题难度：一般
3、选择题 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和PH。则电解过程中转移的电子数为( )
A．0.1mol
B．0.2mol
C．0.3mol
D．0.4mol
参考答案：D
本题解析：根据电解池的工作原理，要想让电解后的电解质复原，则遵循的原则是：出什么加什么，加入 Cu（OH）2后溶液与电解前相同，则铜离子和氢氧根放电。
Cu（OH）2从组成上可看成CuO?H2O，溶液中加入0.1 mol Cu（OH）2后，溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，这说明电解生成了0.1 mol 氧化铜，并消耗0.1 mol H2O。由电解的总反应式可知：
2H2O+2CuSO4
2Cu+O2↑+2H2SO4 转移电子
2mol 4mol
0.1mol 0.2mol
2H2O2H2↑+O2↑ 转移电子
2mol 4mol
0.1mol 0.2mol
所以电解过程中共转移电子为0.2mol+0.2mol＝0.4 mol，答案选D。
考点：考查电解的有关计算
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度试题的考查。试题综合性强，贴近高考，有利于激发学生的学习兴趣和学习积极性。明确电解池的工作原理，先根据原子守恒计算析出铜单质的物质的量，再根据铜与转移电子之间的关系计算转移电子的物质的量。该题的关键是准确判断出电解分为2个阶段。
本题难度：一般
4、选择题 在1 LK2SO4和CuSO4的混合溶液中，c（SO42-）=2．0 mol·L-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22．4 L（标况）气体，则原溶液中K+的物质的量浓度为?（?）
A．2．0 mol·L-1
B．1．5 mol·L-1
C．1．0mol·L-1
D．0．5 mol·L-1
参考答案：A
本题解析：略
本题难度：一般
5、填空题 如图为相互串联的甲乙两电解池
试回答：
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A是 极，材料是 ，
电极反应为 。
（2）乙池中若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈 色．
（3）若甲池为电解精炼铜，阴极增重12.8g，则：乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为
；若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为 。
参考答案：1）阴极；纯铜；Cu2＋＋2 e－ =" Cu" ；（2）红；
（3）4.48L；1mol/L
本题解析：结合装置图，与电源负极相连的是阴极，与电源正极相连的是阳极，甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A是阴极，材料为纯铜，发生电极反应是Cu2＋＋2 e－ = Cu。
乙池中实质是电解NaCl饱和溶液，C极上放出Cl2,Fe极上生成H2 ,2H2O+2e-＝H2↑+2OH,若滴入少量酚酞试液，电解一段时间后Fe极附近呈红色。若甲池为电解精炼铜，阴极增重12.8g，即转移的电子有
，则乙池中阳极放出的气体在标准状况下的体积为
；产生OH-有0.4mol，若此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为
。
考点：电解池
点评：考查电解池实验装置图，难度不大，解题的关键是要区分正负极，电极发生的反应，把握得失电子情况，仔细计算。
本题难度：一般