随堂练习
1.能用电解原理说明的问题是( )
①电解是把电能转变成化学能
②电解是化学能转化成电能
③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化
④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现
⑤任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生
A.①②③④ B.②③⑤
C.③④ D.①③④⑤
【解析】 电解过程是将电能转 变成化学能,①正确,②错误;电解质溶液导电的过程实质上发生了电解,属于化学变化且是氧化还原反应,③、⑤正确;通过外加电流,一些不能自发的氧化还原反应可通过电解原理实现,④正确。
【答案】 D
2.用惰性电极分别电解以下各物质的水溶液:KCl、CuCl2、AgNO3、H2SO4、KOH、Na2SO4,在两极均产生气体,且体积比为2∶1 的是( )
A.KCl、AgNO3 B.AgNO3、Na2SO4、H2SO4
C.CuCl2、Na2SO4、KOH D.Na2SO4、KOH、H2SO4
【解析】 要求两个电极都产生气体,且要符合2∶1,阴极上应该是阳离子得电子,能生成气体的只有H+,生成H2。根据阴阳极得失电子相等,阳极应该生成一种气体:生成1 mol气体需失去4 mol电子,则只能是O2。综合以上判断,这种情况属于电解水。根据电解结果的判定为:Na2SO4、KOH、H2SO4。
【答案】 D
3.下列描述中,不符合生产实际的是( )
A.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
B.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
C.用如图1装置生产家用消毒液(NaClO)
D.用如图2装置为铅蓄电池充电
【解析】 用石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反应是2NaCl+2H2O=====电解2NaOH+Cl2↑+H2↑,伴随电解过程所发生的副反应是2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,从而制得有较强杀菌能力的NaClO、NaCl混合溶液,故C项正确;蓄电池中PbO2为正极,Pb为负极,给蓄电池充电时,应遵循“正接正,负接负”的原则连接,D项错误。
【答案】 D
4.(2009年上海高考)右图
装置中,U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A.生铁块中的碳是原电池的正极
B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
C.两试管中相同的电极反应式是:
Fe―→Fe2++2e-
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
【解析】 Fe与C及电解质溶液形成原电池,Fe是负极:Fe―→Fe2++2e-;C是正极,在a中发生吸氧腐蚀,a中压强减小,b中发生析氢腐蚀,b中压强增大,红墨水柱液面是左高右低。故选B。
【答案】 B
5.从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-五种离子中两两恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,则采用的电解质是__________。
(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水量减少进行电解,则采用的电解质是______________。
(3)以铂为电极,使电解质和水量都减少进行电解,则电解质是____________。
【解析】 (1)电解电解质型,水不参与反应,可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐,如HCl、CuCl2。
(2)电解水型,电解质不参与反应,只起增强溶液导电性作用,可以是含氧酸,活泼金属的含氧酸盐或强碱,如H2SO4、Na2SO4。
(3)电解质和水均参与反应,可以是较不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐,如CuSO4、NaCl。
【答案】 (1)HCl、CuCl2 (2)H2SO4、 Na2SO4
(3)CuSO4、NaCl
6.(2009年山东高考)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是__ ______。电池工作时,电子流向________(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是________________________________________________________________________。
欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的________(填代号)。
a.NaOH b.Zn
c.Fe d.NH3•H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式 是________________________________________________________________________。
若电解电路中通过2 mol 电子,MnO2的理论产量为________g。
【解析】 (1)Zn为活泼金属,易失去电子,为负极;电池工作时,电子由负极流向正极。(2)锌比铜活泼,Zn与Cu2+反应生成Cu,Zn与Cu构成原电池,加快反应速率;欲除去Cu2+,NaOH能与ZnCl2、NH4Cl反应,Fe能加快锌的腐蚀,NH3•H2O与ZnCl2反应生成Zn(OH)2,选b。(3)电解酸化的MnSO4溶液时,阴极H+先放电,电极反应式为2H++2e-―→H2↑;MnSO4→MnO2,转移了2 mol 电子,此时理论上产生的MnO2质量为87 g。
【答案】 (1)Zn(或锌) 正极
(2)锌与还原出的铜构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀 b
(3)2H++2e-―→H2↑ 87
课后练习
一、选择题
1.下列描述中,不符合生产实际的是( )
A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极
B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极
C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极
D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
【解析】 B、C、D中 的描述都是正确的。而电解熔融的氧化铝制取金属铝,是用石墨作阳极。
【答案】 A
2.(2010年温州质检)