时间:2017-07-27 09:12:20
1、填空题 (11分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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极上的电极反应式为?。
在X极附近观察到的现象是?。
②Y电极上的电极反应式为?，
检验该电极反应产物的方法是?。
（2）如要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?，电极反应式是?。
②Y电极的材料是?，电极反应式是?。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示.
①该电解槽的阳极反应式是____________________________.
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因?
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_________________(填写“A”或“B”)导出
参考答案：（11分）⑴①2H+ + 2e - = H2↑?放出气体，溶液变红。
②2Cl -?- 2e - = Cl2 ↑?析把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
⑵①纯铜 Cu2+ + 2e - = Cu? ②粗铜Cu - 2e - = Cu2+?
（3）①4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O ，②2H+ + 2e - = H2↑使H+浓度减小? ③B
本题解析：（1）①X和电源的负极相连，做阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式是2H+ + 2e - = H2↑。由于随着氢离子的不断放电，阴极周围水的电离平衡被破坏，所以阴极周围溶液显碱性，溶液变成红色。
②Y电极和电源的正极相连，做阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反应式是2Cl -?- 2e - = Cl2↑。由于氯气具有强氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，据此可以检验，即析把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（2）粗铜精炼时，粗铜做阳极，纯铜做阴极，硫酸铜做电解质溶液，所以X是纯铜，电极反应式是Cu2+ + 2e - = Cu。Y电极是粗铜，电极反应式是Cu - 2e - = Cu2+。
（3）①阳极是溶液中的OH－离子放电生成氧气，电极反应式是4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O。
②阴极氢离子放电失去氢气，电极反应式为2H+ + 2e - = H2↑。由于随着氢离子的不断放电，阴极周围水的电离平衡被破坏，使H+浓度减小，OH－浓度增大，溶液显碱性。
③由于阳离子交换膜只能允许阳离子通过，而OH－在阴极生成。根据装置图可知，B电极是阴极，所以除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口B导出。
点评：电解中最关键的是准确判断出电极上离子的放电顺序。在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。
本题难度：一般
2、选择题 将下图中所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是 
A．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
B．Cu电极上发生氧化反应
C．甲池与乙池中的溶液互换，闭合K仍有电流产生
D．片刻后可观察到滤纸a点变红色
参考答案：D
本题解析：A、电子沿 Zn→a，b→Cu 路径流动，a与b之间无电子流动，故A错误；B、铜电极上铜离子得电子发生还原反应，故B错误；C、甲池与乙池中的溶液互换，乙池中无法发生得电子反应，闭合K没有电流产生，故C错误；D、锌作负极，铜作正极，湿润的滤纸相当于电解池，滤纸上a作阴极，b作阳极，b上氢氧根离子放电，a上氢离子放电，所以a极附近氢氧根离子浓度增大，滤纸a点变红色，故D正确。
考点：本题考查原电池和电解池原理。
本题难度：一般
3、选择题 下图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图，
下列叙述不正确的是
A．a为电源的负极
B．Fe电极的电极反应是4OH
参考答案：
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 以铁为阳极，以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解。一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀，此间共消耗的水的物质的量为
A．2mol
B．3mol
C．4mol
D．5mol
参考答案：D
本题解析：根据铁原子守恒知，2molFe(OH)3→2molFe(OH)2，所以生成2molFe(OH)3需要2molFe(OH)2；
活泼金属铁作电解池阳极时，电解氢氧化钠溶液的电解方程式为Fe+2H2O
H2+Fe(OH)2↓，
根据电解方程式得，生成2molFe(OH)2需要水的物质的量为4mol；
又氢氧化亚铁不稳定，能被氧气氧化成氢氧化铁沉淀，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，
根据方程式得，生成2molFe(OH)3需要水的物质的量为1mol，
所以得到2molFe(OH)3沉淀消耗水的物质的量共为5mol．故选D。
考点：电解池
点评：电解池是历年高考常考知识点，注重考查学生分析问题、解决问题的能力。近年来常以新型电解池进行考查。
本题难度：一般
5、选择题 某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是( )
参考答案：C
本题解析：考查电解池的应用。银剩余不活泼的金属，和盐酸不能发生置换反应生成氢气。要是反应能够进行，则必须借助于电解，此时银和电源的正极相连，作阳极，所以选项C是正确的。答案选C。
本题难度：一般