高考化学必考知识点《电解池原理》答题技巧(2017年最新版)(九)

时间:2017-01-17 09:44:59

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1、填空题  (10分)某校化学小组的同学以碳棒为电极电解氯化铜溶液时发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外,还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的附着物,设计了如下过程:
Ⅰ.有关资料
铜的化合物的颜色、性质如下:

物质
颜色、性质
 
物质
颜色、性质

氢氧化铜Cu(OH)2
蓝色固体不溶于水
硫酸铜(CuSO4)
溶液呈蓝色

氧化亚铜(Cu2O)
红色固体不溶于水
氯化铜(CuCl2)
溶液呈绿色,稀溶液呈蓝色

氯化亚铜(CuCl)
白色固体不溶于水
碱式氯化铜
绿色固体不溶于水


    Ⅱ.探究实验
(1)提出假设:①红色物质一定有铜,还可能有Cu2O;②根据以上资料,白色物质化学式可能为                  
(2)实验验证:
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒附着物,洗涤、干燥,连接下列装置进行实验,验证阴极产物。

实验结束后,碳棒上的白色物质变为红色,无水硫酸铜不变色。
①碳棒上的红色物质有无Cu2O?      (填“有”或“无”),请简要说明的理由:
                                                  
②在c装置后将气体通入硝酸银溶液中,若出现白色沉淀,可说明提出假设②中的白色物质一定存在,写出装置b中发生反应的化学方程式:               。 
(3) 由以上实验分析可知:电解CuCl2溶液的阴极上发生的电极反应式为Cu2++2e-Cu和                            


参考答案:(10分)(1)CuCl   (2分)<


本题解析:
试题分析:(1)根据表中提供的信息可知,只有CuCl是白色不溶于水的固体,所以白色物质的化学式可能是CuCl;
(2)①根据实验现象,无水硫酸铜未变蓝色,说明无水生成,则该红色物质中不含O元素,所以不含Cu2O;
②使硝酸银溶液产生白色沉淀的是氯离子,说明氢气与CuCl的反应中有氯离子生成,同时白色物质变为红色,说明有Cu单质生成,所以氢气与CuCl反应生成Cu和HCl,化学方程式为2CuCl+H22Cu+2HCl;
(3)由以上分析可知,电解氯化铜溶液阴极上的产物是Cu和CuCl,除了Cu2++2e-Cu外还有Cu2++e-+Cl-CuCl↓发生。
考点:考查对实验现象的分析,电极反应式的书写


本题难度:困难



2、选择题  将1L含有2mol?CuSO4和1molNaCl的水溶液用惰性电极电解.电解一段时间后,一个电极上得到0.4mol?Cu,另一电极析出的气体(  )
A.只有Cl2
B.只有O2
C.既有Cl2又有O2
D.只有H2


参考答案:溶液中含有n(Cu2+)=2mol,n(Cl-)=1mol;


本题解析:


本题难度:简单



3、填空题  (11分)右图所示为相互串联的甲、乙两电解池,试回答:

⑴若甲池利用电解原理在铁上镀银,则A电极材料是________,电极反应式是________________,B是_______极,应选用的电解质溶液是________?????
⑵乙池中若滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈____??色,
C极附近呈_______色;
⑶若甲池阴极增重43.2 g,则乙池中阳极上放出的气体在标况下的体积是________mL;
⑷若乙池中剩余溶液仍为400 mL,则电解后所得NaOH溶液的物质的量浓度为________mol/L,pH等于
________。


参考答案:(1)铁;Ag++e-=Ag;阳;AgNO3?(2)红;无?


本题解析:
试题分析:(1)电镀是待镀金属做阴极,和电源和负极相连。镀层金属做阳极,和电源的正极相连,含有镀层金属离子的溶液做电镀液。若甲池利用电解原理在铁上镀银,则A电极材料是铁,溶液中的银离子在负极得到电子,电极反应式是Ag++e-=Ag。B是阳极,应选用的电解质溶液是硝酸银溶液。
(2)乙池中铁电极和电源的负极相连,做阴极,溶液中的氢离子放电,所以铁电极负极水的电离平衡被破坏,溶液显碱性,即溶液呈红色。碳棒和电源的正极相连,做阳极,溶液中的离子放电生成氯气,所以碳棒附近溶液呈无色。
(3)甲


本题难度:一般



4、选择题   在下图装置中,若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加,下列说法错误的是

A.当甲装置中共产生标准状况下4.48 L气体时,Cu电极上质量增加43.2g
B.电解过程中装置丙的pH无变化
C.丙中硝酸银溶液的浓度不变
D.乙中左侧电极反应式:Cu2++2e-=Cu


参考答案:A


本题解析:
试题分析:由装置甲发生的反应可得两电极产生的气体体积相等,所以产生氢气为2.24 L,转移电子0.2 mol,则铜电极上生成Ag0.2 mol,质量为21.6 g,A错误。装置内阴极析出银单质,阳极上的银失去电子变成银离子,理论上溶液的物质的量浓度不变,pH保持不变,B正确。装置甲中开始的反应为:2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,故要使溶液恢复可通入适最HCl气体即可,C正确。乙装置的左侧电极质量增加,则左侧为阴极,由此可确定X极为负极,Y为正极,乙装置中铜离子放电,D正确。答案选A。
考点:电解池原理


本题难度:一般



5、选择题  如图a、b、c、d均为铂电极,供选择的电解质溶液如下表:

要满足的条件是:①工作一段时间后,甲槽电解液pH上升,而乙槽电解液pH下降;
②b、c两极放电离子的物质的量相等。则应选用的电解液是


A
B
C
D

甲槽
NaOH
Cu(N O3)2
KCl
Na2SO4

乙槽
CuSO4
NaCl
AgNO3
NaNO3


参考答案:C


本题解析:观察四选项可知,依据电解反应及离子的放电顺序:满足甲槽中电解液pH上升的只有AC选项符合,排除BD;而AC选项中乙槽电解液pH均下降符合题意。
A选项中的b电极反应式分别为:4OH--4e-=2H2O+O2↑?? c电极反应:Cu2++2e-=Cu
C选项中的b电极反应式分别为:2Cl--2e-=Cl2↑?? c电极反应:Ag++e-=Ag
依题目要求,在等量的电子通过的情况下,b、c两极放电离子的物质的量相等,排除A项
故答案为C


本题难度:简单




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